CN1962353A - 减震器内置型前叉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减震器内置型前叉，其在形成于内管(2)和外管(1)的内部的储存室(40)中配置有双杆型减震器(11)，伴随前叉的伸缩，减震器(11)的杆(31)和(32)只移动相同量地连接，将自由滑动地支承杆(32)的轴承部(5)设在缸体端部，上述轴承部(5)相对于缸体(12)在杆径向和轴向上只能移动规定量。而且在储存室(40)的压力比减震器(11)内的油室(R2)的压力高时，上述轴承部向缸体内方移动而将上述油室(R2)和储存室(40)相连通；在向其相反侧移动时，上述轴承部切断上述连通。

Description

减震器内置型前叉

技术领域

本发明涉及一种用于摩托车等的内置有双杆型减震器的前叉。

背景技术

作为减震器的结构，有杆从缸体的一端凸出的单杆型减震器和杆从缸体的两端凸出的双杆型减震器。

单杆型减震器在减震器进行伸缩动作时，两侧的油室的有效容积夹持活塞，与杆向减震器内进入或者从减震器内退出的容积的量相对应地进行变化，因此，为了吸收该容积变动量，需要具有空气储存部的容器。当容器的空气混入工作油时，有时会引起所谓的曝气，使得减震器的阻尼力不稳定。

对此，由于双杆型减震器在减震器进行伸缩动作时，活塞两侧油室的容积按同一量进行变化(当一个油室扩大时，另一个油室缩小)，因此两油室中的总工作油量不变动，因此不需要一会儿排出多余的工作油，一会儿补充不足量的工作油，上述的容器不再需要，其结果是减震器的阻尼力特性也稳定了。

由日本JP2004-293720A、日本JP2004-293660A提出了内置有双杆型减震器的前叉。

在双杆型减震器中，由于杆从缸体的两端凸出，在失去了杆的同心性的情况或杆相对于缸体倾斜的情况等情况下，在缸体的两端支承杆的轴承部处的杆的滑动性容易变差。该问题是通过将一个杆沿径向能移动地连结到活塞上来解决的。

另外，由于在前叉的内部配备有双杆型减震器，因此在工厂内制造的最后工序中，在将工作油填充到前叉内时，向减震器的内部注入工作油非常麻烦。

该问题是通过如下方法解决的。通过在减震器的一部分设置单向阀，使减震器进行伸缩动作，从而将填充于前叉内的工作油通过单向阀吸入到减震器内来进行填充，由此容易进行工作油的填充操作。

发明内容

为了解决上述两个问题，以往需要对通常的减震器分别进行变更杆相对于活塞的连结结构，在减震器的一部分设置单向阀的工作。

这样，当对不同的部位分别采用不同的结构时，减震器的结构变得复杂，而且制造成本也会上升。在各结构中产生故障等问题时，其修理和更换等也变得麻烦。

本发明的目的在于解决这种问题。

为了达到上述目的，本发明是一种前叉，该前叉具有外管、内管、储存室、减震器及轴承部；上述内管自由滑动地插入该外管内；上述储存室形成在该内管和外管的内部；上述减震器配置在该储存室内，并具有缸体、在缸体内滑动的活塞、由活塞在缸体内划分出的一对油室、与上述活塞连结的从缸体两端伸出的杆，上述杆随着前叉的伸缩动作位移相同量；上述轴承部自由滑动地支承从上述缸体中凸出的至少一个杆、并设置在缸体端部。上述轴承部可相对于缸体在杆径向和轴向上移动规定量，在面向上述轴承部的另一侧的上述储存室的压力比面向上述轴承部的一侧的油室的压力高时，上述轴承部向缸体内方移动、并将上述油室和储存室相连通；当向其相反侧移动时，上述轴承部切断上述连通。

附图说明

图1是原理性地表示本发明的减震器内置型前叉的一实施例的概略结构图。

图2是放大表示本发明的轴承部的剖视图。

图3是另一个实施例的轴承部的放大剖视图。

具体实施方式

下面，根据图示的实施例说明本发明。

如图1所示，本发明的减震器内置型前叉具有可相互滑动地嵌合起来的外管1和内管2，上述外管1与车体侧连结，上述内管2与车轴侧连结。

在前叉的内部，在外管1和内管2之间配置有悬架弹簧3，用该悬架弹簧3的弹力沿伸出方向对前叉作用力。

在形成于外管1和内管2的内部的储存室40内与这些管1、2同轴地配置有双杆型减震器11。

在储存室40内填充有工作油，而作为上述减震器11的容器起作用，储存室40内的上方成为充满空气的空气储存室41。空气储存室41在前叉进行压缩动作时被压缩，发挥空气弹簧的效果。

上述减震器11具有缸体12、在该缸体12内部自由滑动的活塞21、以及与活塞21的两侧连结的杆31、32。

缸体12具有闭塞其图中上端的头部12a和闭塞其图中下端的底部12b。上述杆31自由滑动地贯通上述头部12a，另外，杆32自由滑动地贯穿底部12b。

上述杆31的顶端连结于外管1的盖1a。

另外，缸体12延长到比上述底部12b更靠图中下方的位置，其延长缸体部13的下端与上述内管2的底部连结。

由此，当前叉进行伸缩动作时，减震器11的活塞21在缸体12内移动，缸体12内被活塞21划分成油室R1和油室R2这2个油室，在这2个油室R1和R2内充满了工作油。

上述杆31和32形成为杆截面积相同，由此使分别面对2个油室R1、R2的活塞21的有效受压面积相同。这时，由于对杆31作用载荷，而不对杆32直接作用载荷，因此对杆32不要求较高的强度，杆32可以用重量轻的管件形成。

在活塞21上具有将2个油室R1和R2相连通的阻尼阀22。借助上述活塞21的移动，工作油通过阻尼阀22在油室R1和R2之间移动，与这时的移动阻力相应地产生了减震器11的阻尼力。

由于两个油室R1和R2的有效截面积相同，因此在活塞21移动时，当一个油室的有效容积增加时，另一个油室的有效容积减少相同的量，因此工作油原则上不会在油室R1、R2与缸体外部的储存室40之间出入。

但是，在缸体12上，在邻近头部12a的上端部上形成有将油室R1和储存室40连通的截面积较小的通路15，在工作油的温度变化而使工作油膨胀了时，减震器内的工作油可以在减震器和储存室40之间自由流动，即可以进行所谓的温度补偿。另外，该通路15的截面积充分小于上述阻尼阀22的流路截面积，减震器11的阻尼力由阻尼阀22产生的阻尼力支配。

另外，如后述那样，该通路15还具有在工作油向减震器内注入时等，使减震器11内的空气向储存室40排出的作用。

在上述缸体12的延长缸体部13的内侧形成有辅助的油室R3。该油室R3通过设于延长缸体部13的下端的孔13a而与上述储存室40连通。

贯通缸体12的底部12b的杆32位于油室R3内，因此为了确保减震器11的动作，延长缸体部13的轴向长度形成得比杆32的最大凸出行程量长。

虽未图示，但上述一方杆31所贯穿的头部12a具有轴承构件和密封构件，从而保证保证杆31的滑动性，同时防止从杆31和轴承构件之间漏油。

在缸体12的底部12b上设有轴承部5，杆32自由滑动地贯穿该轴承部5。

轴承部5被设置成可相对于底部12b沿杆径向移动，从而可允许该轴承部5沿杆32的径向在微小的范围内移动。另外，轴承部5在杆轴向上也只能在规定的范围内移动，并根据缸体12内部的油室R2与外部的油室R3的压力差沿轴向移动，与此伴随，将油室R2和油室R3连通，或切断其连通，即，由此，该轴承部5作为允许工作油从油室R3向缸体内的油室R2流入，阻止工作油向其逆向流动的单向阀4而起作用。

通过轴承部5沿杆径向移动，当在减震器11和杆31、32之间作用了弯曲载荷时等情况时，由于杆32沿径向移动微小量，因此可防止杆31、32的挠曲，维持圆滑的轴向移动。

另外，将在后面详细说明单向阀4，在向前叉内填充工作油时，允许工作油从储存室40向减震器11内流入。

根据图2详细说明该轴承部5的结构。

轴承部5整体上为中空圆盘状，从其内侧开始依次具有筒状的轴套构件51、阀体52和O型密封环53，上述轴套构件51与杆32的外周滑动接触，上述阀体52从外侧保持该轴套构件51并形成为筒状，上述O型密封环53为安装在该阀体52的外周的弹性构件。

在上述缸体12的下端配置有连结筒14，在该连结筒14的上部的内周螺纹部14a上螺纹配合着上述缸体12的下端外周的螺纹部，在连结筒14的下部的外周螺纹部14b上螺纹配合着上述延长缸体部13的上端内周的螺纹部。

连结筒14的中间部形成有向内侧凸出的凸缘部17。另外，在上述缸体12的下部内周上形成有内径比活塞滑动面大的扩径部16。在该扩径部16内收纳有上述轴承部5，轴承部5的底面落在凸缘部17上。

在轴承部5的外周与扩径部16的内周之间呈环状地形成有规定的间隙S，安装在轴承部5的外周的上述O型密封环53密封该环状间隙。因此，轴承部5可沿径向一边压缩O型密封环53一边进行移动。

轴承部5落在凸缘部17上，但在轴承部5的上表面与扩径部16的台阶部16a之间形成有规定的间隙C，轴承部5可以离开凸缘部17沿杆轴向移动。

在上述阀体52上贯通形成有沿轴向延伸的通路52a，在阀体52落在凸缘部17上时，通路52a关闭而切断缸体内的油室R2与缸体外的油室R3的连通；在阀体52离开凸缘部17时，通路52a开通，从而将油室R2和油室R3相连通。即，由此构成了上述的单向阀4。

这样，轴承部5允许在上述间隙S的范围内相对于缸体12沿杆32的径向位移，另外，根据油室R2与R3的压力差，轴承部5与阀体52一起在间隙C的范围内沿杆轴向移动，并开闭通路52a，允许工作油从油室R3向油室R2流入，阻止朝其逆向的流动。

另外，轴承部5在借助连结筒14将缸体12和延长缸体部13相连结之前，就被收纳在缸体12的扩径部16内。然后，通过将连结筒14螺纹配合在缸体12的下端，从而使轴承部5落在凸缘部17上。

在此，对在组装前叉之后使工作油充满双杆型减震器11内的方法进行说明。

卸下前叉的外管1上端的盖1a，向前叉的储存室40内注入规定量的工作油，工作油也流入到作为储存室40一部分的油室R3内。在该状态下，在减震器11内没有工作油，油室R1和R2充满了空气。然后，固紧盖1a，在密封了前叉的状态下使前叉进行伸缩动作(泵作用动作)。

当使前叉伸长时，由于活塞21在减震器11内在图中上升，缸体12内的油室R1被压缩而使其压力升高，油室R2扩大而使内压下降。因此，单向阀4开阀而使油室R3的工作油流入到油室R2中，另外，油室R1中的一部分空气被从空气排出通路15向缸体外部的储存室40压出。

与上述相反，当使前叉收缩时，由于活塞21在减震器11内在图中下降，因此缸体12的油室R1扩大而使压力降低，油室R2被压缩而使压力上升。因此，单向阀4闭阀，油室R2的空气及工作油借助阻尼阀22向油室R1压入。

通过反复进行这样的操作、即前叉的伸缩动作，工作油从前叉的储存室40被送入到减震器11中，减震器11不久就被工作油充满。原来，处于减震器11内的空气被引导到储存室40上方的空气室41内，作为空气弹簧起作用。

当减震器11内完全被工作油充满，并且空气被从减震器中排除时，然后单向阀4原则上几乎不会因前叉的伸缩动作而开闭。

活塞21在减震器11内移动，例如当一个油室R1的容积扩大时，另一个油室R2的容积缩小。这时的各室中的容积的扩大量与缩小量一致。因此，当减震器11内的油室R1和R2被工作油充满时，由于活塞21的移动，无论活塞21向哪一个方向移动，从一个油室R1向另一个油室R2移动的工作油的量都不会变化。

因此，例如，活塞21在缸体12内上升，油室R2扩大而使其压力下降，来自另一个缩小的油室R1的高压的工作油经过阻尼阀22流入到油室R2中，从而补充油室R2的扩大的容积量。

因此，由于油室R2充满了从油室R1流入的工作油，所以来自油室R3的工作油不会流入到油室R2内。

但实际上，由于微量的工作油在油室R1的压缩行程中从通路15流向作为容器的储存室40，因此短缺了该流出量的工作油。因此，该短缺的工作油借助单向阀4从油室R3吸入到油室R2内。

这样，在通常的前叉进行动作时，工作油在减震器11的油室R1、R2之间经过阻尼阀22进行移动，这时，相应于工作油所受到的流路阻力，产生规定的阻尼力。

另外，在该前叉的进行伸缩动作时，贯穿了轴承部5的杆32被允许与轴承部5一起沿杆32的径向移动，由此维持正常的、顺利的伸缩动作。

即，如外管1和内管2的轴心产生了朝减震器11的轴心倾斜的情况那样，当相互同轴配置的杆31和32相对于缸体12倾斜了时，与上方的杆31相比，下方的杆32离开轴心的位移量变大。

当杆32偏离前叉的轴心位移时，阀体52与轴套构件51一起沿杆32的径向移动，O型密封环53变形，允许轴承部5移动。因此，允许杆32相对于减震器11的轴心倾斜，抑制杆与轴承部5相对的滑动面处的摩擦的增大，得到了圆滑的滑动特性。

如上所述，由于在允许沿杆32的径向移动的轴承部5上组装了单向阀4，因此结构被简化，结构零件数量也变少，因而也实现了零件成本的降低。

另外，当轴承部5的构成构件产生了问题时，只要卸下螺纹配合于减震器11的缸体12下部的连结筒14，就可简单地更换轴承部5。

下面，根据图3说明轴承部5的另一实施例。

该轴承部5的单向阀4的结构与图2不同。

轴承部5具有与杆32的外周滑动接触的筒状的轴套构件51和配置于该轴套构件51外侧的筒状的阀体52。在阀体52的外周和缸体12的扩径部16的内周之间与上述相同地形成有间隙S。

在阀体52的外周面的一部分，在与油室R2内的油室R2面对的位置上设有朝轴向倾斜的切槽，从而形成了将油室R2和上述间隙S相连通的通路52b。

阀体52因油室R2的压力下降而在图中上升，即向油室R2侧移动，阀体52离开凸缘部17时该通路52b开通，将油室R3与油室R2相连通。另外，与此相反，在油室R2的压力比油室R3的压力高，阀体52下降而落在凸缘部17上时，成为通路52b一部分的间隙S的下端被闭塞，油室R2和油室R3的连通被切断。

这样，在轴承部5构成有单向阀4，该单向阀4允许工作油从油室R3流入油室R2，并切断其逆向的流动。

这时，阀体52的外周的间隙S的截面积可以比上述图2的阀体52的沿轴向贯通的通路52a大，因此，在向减震器11填充工作油时，可以减小工作油从油室R3向油室R2的流动的阻力，可以迅速地使工作油充满减震器11内的油室R1、R2。

另外，在上述实施例中，将具有单向阀4的轴承部5设置在底部12b上，虽未图示，但也可以代替这种方式而将轴承部5设置在头部12a上，另外，也可以将轴承部5设于底部12b和头部12a的双方上，特别是在设于双方时，可以实现迅速地将工作油充满各油室R1、R2，有利于提高工作油向减震器11内的注入作业。

另外，在缸体12的上部设置了空气排出通路15，虽未图示，但也可以代替这种方式而不在头部12a的贯穿有杆31的轴承部上设置密封构件，利用杆和轴承构件之间存在的微小的滑动间隙作为空气排出通路。

在用该滑动间隙代替空气排出通路的情况下，间隙的尺寸的大小可以设定成：在注入工作油时，允许空气通过；而在前叉进行伸缩动作时，实质上阻止通过工作油。

另外，示出了前叉做成以外管1为车体侧管而以内管2为车轴侧管的、所谓倒立型前叉的情况，但根据本发明的意图，虽未图示，也可以做成为将车体侧管作为内管，将车轴侧管作为外管的所谓正立型，不言自明，其作用效果没有什么不同。

本发明不限于上述的实施例，还包括在发明的技术思想的范围内可得到的各种各样的改进或变更。

Claims (4)

1.一种前叉，其中，

该前叉具有外管、内管、储存室、减震器及轴承部；

上述内管自由滑动地插入到该外管内；

上述储存室形成在上述内管和外管的内部；

上述减震器配置在该储存室内，并具有缸体、在缸体内滑动的活塞、由活塞在缸体内划分出的一对油室、与上述活塞连结的从缸体两端凸出的杆，上述杆随着前叉的伸缩动作而位移相同量；

上述轴承部自由滑动地支承从上述缸体伸出的至少一个杆、并设置在缸体端部；

上述轴承部可相对于缸体在杆径向和轴向上移动规定量，在面向轴承部的另一侧的上述储存室的压力比面向轴承部的一侧的油室的压力高时，上述轴承部向缸体内方移动而将上述油室和储存室相连通，当向其相反侧移动时，上述轴承部切断上述连通。

2.根据权利要求1所述的前叉，其中，

上述轴承部收纳在凸缘部与扩径部的内方，上述凸缘部从上述缸体端部向内周侧凸出，上述扩径部设于缸体的端部内周、并具有台阶；

在上述轴承部的外周与上述扩径部的内周之间形成有间隙，在轴承部的上端与上述台阶之间也形成有间隙；

在缸体内的上述油室的压力比缸体外部的上述储存室的压力低时，上述轴承部离开上述凸缘部而将上述油室和储存室相连通；相反，当上述油室的压力比储存室的压力高时，上述轴承部落在凸缘部上而切断上述连通。

3.根据权利要求2所述的前叉，其中，

上述轴承部具有：与上述杆的外周滑动接触的筒状的轴套构件、将上述轴套构件保持在内周的筒状的阀体、沿杆轴向贯通设置于上述阀体上的通路、以及安装在上述阀体的外周并与上述扩径部的内周接触的弹性构件；

在上述阀体落在上述凸缘部上时，上述通路关闭；在上述阀体离开了上述凸缘部时，上述通路打开而将上述油室和上述储存室相连通。

4.根据权利要求2所述的前叉，其中，

上述轴承部具有：与上述杆的外周滑动接触的筒状的轴套构件、将上述轴套构件保持在内周的筒状的阀体、以及设置在上述阀体一部分上的、将上述油室和阀体外周的上述间隙相连通的通路；

在上述阀体落在上述凸缘部上时，上述通路关闭；在上述阀体离开了上述凸缘部时，上述通路打开而将上述油室和上述储存室相连通。

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