JP2010084924A - Front fork - Google Patents
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Description
この発明は、フロントフォークに関し、特に、二輪車の前輪側に架装されて二輪車の前輪を懸架しながらその前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器たるフロントフォークの改良に関する。 The present invention relates to a front fork, and more particularly, to an improvement in a front fork that is mounted on a front wheel side of a two-wheeled vehicle and absorbs road surface vibrations input to the front wheel while suspending the front wheel of the two-wheeled vehicle.
二輪車の前輪側に架装されて二輪車の前輪を懸架しながらその前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器たるフロントフォークとしては、これまでに種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献1には、フォーク本体内に収装の懸架バネにおけるバネ力の強弱を調整して、二輪車における車高を高低し得るとするフロントフォークの提案が開示されている。
There are various proposals so far as a front fork as a hydraulic shock absorber that is mounted on the front wheel side of a motorcycle and absorbs road surface vibrations input to the front wheel while suspending the front wheel of the motorcycle, For example,
すなわち、この特許文献1に開示のフロントフォークにあっては、車体側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内に収装の懸架バネにおける上端に当接されて直列されるピストンたるプランジャを有してなる。
That is, the front fork disclosed in
そして、このフロントフォークにあって、上記のプランジャがフォーク本体外からの圧油の給排で懸架バネの軸線方向に摺動し、懸架バネの上端位置を昇降させて懸架バネのバネ力を調整する。 And in this front fork, the above-mentioned plunger slides in the axial direction of the suspension spring by supplying and discharging pressure oil from the outside of the fork body, and adjusts the spring force of the suspension spring by raising and lowering the upper end position of the suspension spring To do.
このとき、上記のプランジャは、車体側チューブの上端部側の軸芯部に配在のシリンダ内に摺動可能に収装され、シリンダから突出する下端が筒状のスペーサの上端を係止させ、このスペーサの下端が懸架バネの上端に担持される。 At this time, the plunger is slidably accommodated in a cylinder disposed on the shaft core portion on the upper end side of the vehicle body side tube, and the lower end protruding from the cylinder locks the upper end of the cylindrical spacer. The lower end of the spacer is carried on the upper end of the suspension spring.
それゆえ、この特許文献1に開示のフロントフォークにあっては、たとえば、車体に設けた油圧給排源の駆動で上記のプランジャを摺動させ、懸架バネの上端位置を昇降させて懸架バネのバネ力を調整する、すなわち、二輪車における車高を高低調整し得ることになる。
しかしながら、上記した特許文献1に開示のフロントフォークにあっては、フォーク本体内に収装の懸架バネにおけるバネ力の強弱を調整して二輪車における車高を高低調整し得る点で、基本的に問題がある訳ではないが、利用の実際を勘案すると、些か不具合があると指摘される可能性がある。
However, in the front fork disclosed in
すなわち、上記のフロントフォークにあっては、フォーク本体内に懸架バネの作動に呼応する減衰作用をするダンパを収装してなると解されるが、図面に開示されているところからすると、ダンパを構成するロッド体が上記のプランジャに連結されてなると解し得る。 That is, in the above-mentioned front fork, it is understood that a damper having a damping action corresponding to the operation of the suspension spring is housed in the fork body, but from the point disclosed in the drawing, the damper is It can be understood that the constituting rod body is connected to the plunger.
しかし、凡そフォーク本体内にダンパが収装されるときには、フォーク本体の伸縮に同期してダンパが伸縮するように構成され、そのためには、ダンパを構成するシリンダ体およびこのシリンダ体に出没可能に挿通されるロッド体がフォーク本体に言わば固定的に連結されるのが好ましい。 However, when the damper is housed in the fork main body, the damper is configured to expand and contract in synchronization with the expansion and contraction of the fork main body. For this purpose, the cylinder body constituting the damper and the cylinder body can be projected and retracted. It is preferable that the rod body to be inserted is fixedly connected to the fork main body.
そうだとすると、上記した特許文献1に開示のフロントフォークにあっては、ロッド体がシリンダに摺動可能に収装されるプランジャに連結されて、フォーク本体に直接連結されていない。
If so, in the front fork disclosed in
その結果、上記のフロントフォークにおいては、ダンパにおける伸縮方向たる軸線方向とフォーク本体における伸縮方向たる軸線方向が一致しなくなり、したがって、伸縮するフォー本体に対するダンパの円滑な伸縮作動を保障し難くなる不具合がある。 As a result, in the above-mentioned front fork, the axial direction as the expansion / contraction direction of the damper does not coincide with the axial direction as the expansion / contraction direction of the fork body, and therefore it is difficult to ensure the smooth expansion / contraction operation of the damper with respect to the expanding / reducing fork body. There is.
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、フォーク本体内に収装のダンパにおける伸縮作動を保障しながら懸架バネにおけるバネ力の調整を可能にして、その汎用性の向上を期待するのに最適となるフロントフォークを提供することである。 The present invention was devised in view of such a current situation, and the object of the present invention is to adjust the spring force of the suspension spring while ensuring the expansion and contraction operation of the damper disposed in the fork body. Thus, it is to provide a front fork that is optimal for expecting improvement in its versatility.
上記した目的を達成するために、この発明によるフロントフォークの構成を、基本的には、車体側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内に収装の懸架バネにおける上端位置を上記のフォーク本体内に収装のジャッキ機構の駆動で昇降させて上記の懸架バネにおけるバネ力の調整を可能にしてなるフロントフォークにおいて、上記のジャッキ機構が上記の車体側チューブの上端開口を閉塞するキャップ部材における下端側部と、このキャップ部材における下端側部に摺動可能に連繋されてこの下端側部との間に膨縮する圧力室を画成するピストン部材とを有し、上記の圧力室に対する圧油の給排でこの圧力室を膨縮させて上記のピストン部材を上記のキャップ部材に対して昇降させ、上記の懸架バネにおける上端位置を昇降させてなるとする。 In order to achieve the above-mentioned object, the front fork according to the present invention is basically configured so that the upper end position of the suspension spring accommodated in the fork main body comprising the vehicle body side tube and the wheel side tube is the above fork main body. In the front fork that allows the spring force of the suspension spring to be adjusted by moving it up and down by driving the jack mechanism in the housing, the jack mechanism in the cap member that closes the upper end opening of the vehicle body side tube A lower end side portion and a piston member that is slidably connected to the lower end side portion of the cap member and defines a pressure chamber that expands and contracts between the lower end side portion and a pressure against the pressure chamber. The pressure chamber is expanded and contracted by supplying and discharging oil, and the piston member is raised and lowered with respect to the cap member, and the upper end position of the suspension spring is raised and lowered. The to.
それゆえ、この発明にあっては、フォーク本体内に収装のジャッキ機構において、懸架バネの上端位置を昇降させるピストン部材が車体側チューブの上端開口を閉塞するキャップ部材における下端側部に摺接しながらキャップ部材との間に圧力室を画成するから、この圧力室に対する圧油の給排でピストン部材を昇降させて、懸架バネの上端位置を昇降させることが可能になる。 Therefore, according to the present invention, in the jack mechanism housed in the fork main body, the piston member that raises and lowers the upper end position of the suspension spring is in sliding contact with the lower end side portion of the cap member that closes the upper end opening of the vehicle body side tube. However, since a pressure chamber is defined between the pressure member and the cap member, the piston member can be moved up and down by supplying and discharging pressure oil to and from the pressure chamber, and the upper end position of the suspension spring can be moved up and down.
そして、この発明にあって、ピストン部材がキャップ部材における下端側部の外周に摺接する上方筒部を上端に連設させる下方部を有すると共に、この下方部がキャップ部材における下端側部から下方に向けて突出する下端軸部に摺接する一方で、フォーク本体が軸芯部にダンパを有し、このダンパがシリンダ体内に出没可能に挿通されるロッド体を有し、このロッド体の上端部が上記のキャップ部材における下端軸部の軸芯部に螺着されることで、ジャッキ機構におけるピストン部材の昇降が保障されると共に、ダンパにおけるロッド体をフォーク本体に一体的に連結することが可能になる。 In the present invention, the piston member has a lower portion that continuously connects the upper cylindrical portion slidably contacting the outer periphery of the lower end side portion of the cap member to the upper end, and the lower portion extends downward from the lower end side portion of the cap member. The fork main body has a damper in the shaft core portion, and the damper body has a rod body that can be inserted into and retracted from the cylinder body, and the upper end portion of the rod body is By screwing to the shaft core portion of the lower end shaft portion of the cap member, it is possible to assure the lifting and lowering of the piston member in the jack mechanism and to integrally connect the rod body in the damper to the fork main body. Become.
その結果、フォーク本体内に収装の懸架バネの上端位置を昇降させるジャッキ機構を有するフロントフォークにあって、フォーク本体内に収装のダンパにおける伸縮作動を保障しながら懸架バネにおけるバネ力の調整を可能にして、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。 As a result, there is a front fork that has a jack mechanism that raises and lowers the upper end position of the suspension spring in the fork body, and adjusts the spring force in the suspension spring while ensuring the expansion and contraction operation of the damper in the fork body It is optimal to expect the improvement of versatility.
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるフロントフォークは、二輪車の前輪側に架装されて二輪車の前輪を懸架しながらその前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器として機能する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiment. A front fork according to the present invention is mounted on the front wheel side of a two-wheeled vehicle and suspends the front wheel of the two-wheeled vehicle while inputting road surface vibrations input to the front wheel. Acts as a hydraulic shock absorber.
そして、このフロントフォークにあっては、図1に示すように、車体側チューブ1と車輪側チューブ2とからなるフォーク本体内に収装の懸架バネSにおける上端位置をこのフォーク本体内に収装のジャッキ機構の駆動で昇降させて、懸架バネSにおけるバネ力の調整を可能にしてなる。
In this front fork, as shown in FIG. 1, the upper end position of the suspension spring S accommodated in the fork main body composed of the vehicle
なお、図示するところでは、フォーク本体が車体側チューブ1をアウターチューブにすると共に車輪側チューブ2をインナーチューブにする倒立型に設定されてなるが、この発明の具現化にあっては、図示しないが、上記と逆に、フォーク本体が車体側チューブ1をインナーチューブにすると共に車輪側チューブ2をアウターチューブにする正立型に設定されても良い。
In the figure, the fork body is set to be an inverted type in which the vehicle
図1に示すフロントフォークについて少し説明すると、このフロントフォークは、車体側チューブ1と車輪側チューブ2とからなるフォーク本体内に懸架バネSと、ジャッキ機構と、ダンパとを収装してなる。
The front fork shown in FIG. 1 will be described briefly. The front fork is configured by housing a suspension spring S, a jack mechanism, and a damper in a fork main body including a vehicle
そして、このフロントフォークにあって、懸架バネSは、下端が後述するダンパにおけるシリンダ体3側に担持され、上端が筒状に形成のスペーサS1を介してであるが、ダンパにおけるロッド体4ではなく、同じく後述するジャッキ機構に係止されて、車体側チューブ1内から車輪側チューブ2を突出させる方向に、すなわち、フォーク本体を伸長方向に附勢している。
In the front fork, the suspension spring S is supported on the
具体的には、懸架バネSの下端がシリンダ体3の上端に連設されるオイルロックケース5の上端に担持され、懸架バネSの上端を係止させるスペーサS1の上端がシリンダ体3の上端開口を閉塞するキャップ部材11と共にジャッキ機構を構成するピストン部材12の下端に係止されている。
Specifically, the lower end of the suspension spring S is supported on the upper end of an
なお、上記のオイルロックケース5には、ダンパにおけるロッド体4に保持されたオイルロックピース41が対向すると共に、このオイルロックピース41がフォーク本体の最収縮作動時にオイルロックケース5内に嵌入して、クッション効果を発揮すると共にオイルロック現象を発現させる。
The
そして、ダンパは、車輪側チューブ2内に立設される下端側部材たるシリンダ体3と、車体側チューブ1内に垂設されて上端側部材とされると共に図中で下端部となる先端部がシリンダ体5内に出没可能に挿通されるロッド体4とを有してなる。
And a damper is the
シリンダ体3の下端部は、図示しないが、車輪側チューブ2の下端開口を閉塞するボトム部材21に結合され、ロッド体4の上端部は、車体側チューブ1の上端開口を閉塞するキャップ部材11にロックナット42の配在下に螺着されており、したがって、このダンパにあっては、フォーク本体に一体的に連結されてフォーク本体の伸縮作動に同期して伸縮作動する。
Although not shown, the lower end portion of the
それゆえ、この発明によるフロントフォークにあっては、ダンパにおける伸縮方向たる軸線方向とフォーク本体における伸縮方向たる軸線方向が一致することになり、したがって、伸縮するフォーク本体に対するダンパの円滑な伸縮作動を保障し易くなる。 Therefore, in the front fork according to the present invention, the axial direction which is the expansion / contraction direction of the damper coincides with the axial direction which is the expansion / contraction direction of the fork main body, and thus the smooth expansion / contraction operation of the damper with respect to the expansion / contraction fork main body is achieved. It becomes easy to guarantee.
また、このダンパにあっては、ロッド体4の先端部に保持されながらシリンダ体3内に摺動可能に収装されるピストン部Pを有してなり、このピストン部Pは、図2に示すように、ロッド体4における先端部を構成する先端部材43に保持されながらシリンダ体3内に摺動可能に収装されてこのシリンダ体3内に上方室R1と下方室R2を画成するピストン体6を有してなる。
The damper has a piston part P that is slidably received in the
そして、このピストン部Pにあって、ピストン体6は、伸側ポート6aと圧側ポート6bとを有すると共に、各側のポート6a,6bの下流側端を開放可能に閉塞する伸側減衰バルブ6cと圧側減衰バルブ6dとを有してなる。
And in this piston part P, the
ちなみに、各側の減衰バルブ6c,6dは、環状リーフバルブからなり、内周端固定で外周端自由の態様に配設され、外周端が撓むことでそこに出現する隙間を作動油が通過し得るとして、所定の減衰作用を具現化する。
By the way, the
一方、上記のダンパにあっては、図示しないが、シリンダ体3の下端部内にベースバルブ部を有すると共に、シリンダ体3の外側をリザーバ室R(図1参照)にしており、このリザーバ室Rにシリンダ体3内の下方室R2がベースバルブ部を介して連通可能とされている。
On the other hand, in the above damper, although not shown, the base valve portion is provided in the lower end portion of the
このとき、ベースバルブ部は、同じく図示しないが、シリンダ体3内の下方室R2の作動油がリザーバ室Rに向けて流出するのを許容する圧側減衰バルブを有すると共に、この圧側減衰バルブに並列してリザーバ室Rからの作動油のシリンダ体3内の下方室R2への流入を許容するチェック弁を有してなる。
At this time, the base valve portion also has a pressure-side damping valve that allows the hydraulic oil in the lower chamber R2 in the
それゆえ、上記のダンパにあっては、フォーク本体の収縮作動に同期してシリンダ体3内でピストン部Pが下降する収縮作動時に、シリンダ体3内の下方室R2の作動油がピストン部Pの圧側減衰バルブ6dを介して上方室R1に流入すると共に、下方室R2で余剰となるロッド侵入体積分に相当する量の作動油がベースバルブ部における圧側減衰バルブを介してリザーバ室Rに流出し、所定の圧側減衰作用を具現化する。
Therefore, in the damper described above, the hydraulic oil in the lower chamber R2 in the
そして、上記のダンパにあっては、フォーク本体の伸長作動に同期してシリンダ体3内でピストン部Pが上昇する伸長作動時に、シリンダ体3内の上方室R1の作動油がピストン部Pの伸側減衰バルブ6cを介して下方室R2に流出すると共に、下方室R2で不足するロッド退出体積分に相当する量の作動油がベースバルブ部におけるチェック弁を介してリザーバ室Rから補充され、所定の伸側減衰作用を具現化する。
In the damper, the hydraulic oil in the upper chamber R1 in the
ちなみに、前記したロッド体4が、図中に仮想線図で示すように、軸芯部に透孔4aを有するパイプ体で形成される場合には、このロッド体4における重量を軽減できると共に、断面係数を大きくでき、曲げ強度大きくできる点で有利となる。
Incidentally, when the
また、前記した先端部材43にあっても、図中に仮想線図で示すように、透孔からなる通路43aを有する場合には、このピストン部Pにおいて、この通路43aをバイパス路にして、上記の上方室R1と下方室R2との連通を許容すると共に、このバイパス路中にこのバイパス路における作動油の通過流量の多少を制御するコントロールバルブを配置して、上記の各側の減衰バルブ6c,6dによる減衰作用の高低制御を可能にし得ることになる。
Further, even in the above-described
そして、このとき、上記したように、ロッド体4が軸芯部の透孔4aを有してなる場合には、この透孔4aにコントロールバルブに連結されるコントロールロッドを収装し得ることになり、このコントロールロッドを車体側チューブ1の上端開口を閉塞するキャップ部材11などに収装したアクチュエータで駆動することが可能になる。
At this time, as described above, when the
ところで、この発明にあっては、前記したように、フォーク本体内に収装の懸架バネSにおけるバネ力をジャッキ機構で調整し得るとしているが、以下には、このジャッキ機構について少し説明する。 Incidentally, in the present invention, as described above, the spring force in the suspension spring S accommodated in the fork main body can be adjusted by the jack mechanism. Hereinafter, this jack mechanism will be described a little.
先ず、ジャッキ機構は、図3に示すように、車体側チューブ1の上端開口を閉塞するキャップ部材11における下端側部11aと、このキャップ部材11における下端側部11aに摺動可能に連繋されてこの下端側部11aとの間に膨縮する圧力室R3を画成するピストン部材12とを有してなる。
First, as shown in FIG. 3, the jack mechanism is slidably connected to the lower
そして、このジャッキ機構にあっては、フォーク本体外に配設の圧油給排源(図中に符号P1でのみ示す)からの圧力室R3に対する圧油の給排でこの圧力室R3を膨縮させてピストン部材12をキャップ部材11に対して昇降させ、懸架バネSにおける上端位置を昇降させる。
In the jack mechanism, the pressure chamber R3 is expanded by supplying / discharging pressure oil to / from the pressure chamber R3 from a pressure oil supply / discharge source (shown only by reference numeral P1 in the figure) provided outside the fork main body. The
そのため、キャップ部材11は、軸芯部に透孔11bを有し、この透孔11bが圧力室R3に連通すると共にフォーク本体外に配設の油圧給排源P1に連通してなる。
Therefore, the
一方、このキャップ部材11にあっては、上記の下端側部11aから下方に向けて突出する下端軸部11cを有してなり、図示するところでは、この下端軸部11cの軸芯部に前記したロッド体4の上端部をロックナット42の配在下に螺着させている。
On the other hand, the
このことからも、前記したように、ダンパにあって、ロッド体4の上端部が車体側チューブ1の上端開口を閉塞するキャップ部材11に螺着され、したがって、シリンダ体3が車輪側チューブ2に結合されることと併せて、フォーク本体に一体的に連結され、ダンパにおける伸縮方向たる軸線方向とフォーク本体における伸縮方向たる軸線方向が一致し、それゆえ、伸縮するフォー本体に対するダンパの円滑な伸縮作動を保障し得ることになる。
Also from this, as described above, the upper end portion of the
ちなみに、上記のキャップ部材11における言わば本体部の外周にはシール11dが介装されていて車体側チューブ1との間における液密性を保障している。
Incidentally, a
ところで、キャップ部材11における下端側部11aとの間に圧力室R3を画成するピストン部材12は、キャップ部材11における下端側部11aの外周に摺接する上方筒部12aを有すると共に、上方筒部12aを上端に連設させる下方部12bを有してなる。
Meanwhile, the
そして、このピストン部材12にあって、下方部12bは、キャップ部材11における下端側部11aから下方に向けて突出して、ロッド体4の上端部を軸芯部に螺着させる前記の下端軸部11cの外周に摺接し、この状態で、その下端にバネシートS2を介して前記した筒状に形成のスペーサS1の上端を係止させている。
In the
ちなみに、上記のキャップ部材11における下端側部11aの外周にはシール11eが介装されていて、ピストン部材12における上方筒部12aとの間における液密性を保障し、ピストン部材12における下方部12bの内周にはシール12cが介装されていて、上記のキャップ部材11における下端軸部11cとの間における液密性を保障している。
Incidentally, a
それゆえ、以上のように形成されたジャッキ機構にあっては、ピストン部材12における外径がインナーチューブからなる車輪側チューブ2の内径より小さく設定されてなるとして、フォーク本体が最収縮するときに、車体側チューブ1内に侵入してくる車輪側チューブ2に干渉しないようにし得るから、ジャッキ機構の駆動が妨げられることを危惧しなくて済む。
Therefore, in the jack mechanism formed as described above, when the outer diameter of the
そして、このジャッキ機構にあっては、ピストン部材12の上方筒部12aにおける外径を車輪側チューブ2の内径より小さくする一方で、車体側チューブ1の上端開口を閉塞するキャップ部材11における下端側部11aの外周に摺接されるから、このキャップ部材11と上記のピストン部材12との間に画成される圧力室R3を、たとえば、前記した特許文献1に開示の提案の場合に比較して、たとえば、車輪側チューブ2の内径を同一にするとき、圧力室R3における受圧面積を大きくでき、供給油圧に対する作動効率を良くすることが可能になる。
In the jack mechanism, the outer diameter of the upper
また、このジャッキ機構にあっては、前記した特許文献1に開示の提案に比較して、車体側チューブ1の上端開口を閉塞するキャップ部材11と、これに連繋するピストン部材12とで構成されるから、部品点数を少なくすると共に、既存のキャップ部材11に対する僅かな改変で足りるから、いたずらなコスト高を招来しない利点がある。
In addition, the jack mechanism is composed of a
前記したところでは、ジャッキ機構における圧力室R3がフォーク本体の外に配設した圧油給排源に接続されてなるとしたが、この発明によるジャッキ機構が機能するところからすれば、上記した圧力室R3に対して給排されるのが油でなく、代替品たる水が利用されるとしても良く、また、流体との観点からすれば、気体が利用されるとしても良い。 In the above description, the pressure chamber R3 in the jack mechanism is connected to the pressure oil supply / discharge source disposed outside the fork main body. However, in view of the function of the jack mechanism according to the present invention, the pressure chamber described above is used. It is not oil that is supplied to and discharged from R3, but water that is an alternative may be used. From the viewpoint of fluid, gas may be used.
そして、水が利用される場合には、素材として入手し易くなり、気体が利用される場合には、圧力室R3におけるエアバネ効果を期待できることになる利点がある。 And when water is used, it becomes easy to obtain as a raw material, and when gas is used, there is an advantage that an air spring effect in the pressure chamber R3 can be expected.
そして、前記したところでは、この発明を具現化する油圧緩衝器が二輪車の前輪側に架装されて二輪車の前輪を懸架するフロントフォークとされる場合を例にしたが、この発明が意図するところからすると、上記に代えて、四輪車両における四輪各部に配設されて懸架装置とされるショックアブソーバに具現化されても良く、その場合に作用効果が異ならないこともちろんである。 In the above description, the hydraulic shock absorber embodying the present invention is mounted on the front wheel side of the two-wheeled vehicle as a front fork that suspends the front wheel of the two-wheeled vehicle. However, the present invention is intended. Therefore, instead of the above, it may be embodied in a shock absorber that is provided in each part of a four-wheel vehicle and is used as a suspension device.
1 車体側チューブ
2 車輪側チューブ
3 シリンダ体
4 ロッド体
11 キャップ部材
11a 下端側部
11b 透孔
11c 下端軸部
12 ピストン部材
12a 上方筒部
12b 下方部
P1 圧油給排源
R3 圧力室
S 懸架バネ
S1 スペーサ
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