JP2011163550A - Suspension - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、主として二輪車のサスペンションに関し、サスペンション最圧縮時の底着きを防止または緩衝するための底着き防止機構を備えたサスペンションに関する。 The present invention mainly relates to a suspension for a two-wheeled vehicle, and more particularly to a suspension provided with a bottoming prevention mechanism for preventing or buffering bottoming when the suspension is most compressed.
路面から受ける振動を吸収するサスペンションとして、アウターボディ内にインナーチューブが摺動自在に挿入され、空気ばねまたは金属ばねを備え、インナーチューブ内にアウターボディ側に取り付けられたピストンロッドと、ピストンロッド先端部にピストンバルブが取り付けられた、空気ばねまたは金属ばねの振動を減衰させるダンパを設けたサスペンションが知られている。また、フリーピストンやリザーバタンクを備えたものもある。 As a suspension that absorbs vibrations received from the road surface, an inner tube is slidably inserted into the outer body, an air spring or a metal spring is provided, and a piston rod attached to the outer body side in the inner tube and a
サスペンションに大きな衝撃力が入力されて最圧縮状態になると底着きという現象が発生し、車両の走行の挙動が不安定になる。さらに、底着きはサスペンションの機構部品に損傷を与える場合がある。これらを避けるため、ストロークの限界部に底着き防止機構を設けることがある。例えば、特許文献1に開示のフロントフォークでは、最圧縮状態において、オイルロックケースとオイルロックピースを設けたオイルロック構造により、過剰な圧縮を阻止して衝撃力を受け止めるような構成になっている。 When a large impact force is input to the suspension and it reaches the maximum compression state, a phenomenon of bottoming occurs, and the behavior of the vehicle becomes unstable. Furthermore, the bottoming may damage the suspension mechanical components. In order to avoid these, a bottoming prevention mechanism may be provided at the stroke limit. For example, the front fork disclosed in
上記特許文献1のようなオイルロック機構を備えたサスペンションは、機能上特に欠陥があるわけではない。しかし、従来のエアサスペンションでは次のような問題の改善が望まれている。 The suspension provided with the oil lock mechanism as described in
従来のエアサスペンションは、アウターボディ内にガスを封入したガス室の容積変化と、それに伴う内部圧力の変化より、空気ばねとしての機能を得ているが、底着きを防止するためにガス室内を高圧にしている。 The conventional air suspension has a function as an air spring from the change in volume of the gas chamber in which the gas is sealed in the outer body and the change in the internal pressure associated therewith, but in order to prevent bottoming out, High pressure.
アウターボディ内に設けられているガス室内が高圧になっていることで、アウターボディとインナーチューブとに、それぞれ摺動するよう設けられたシール部材での摩擦抵抗が増え、サスペンションの滑らかな作動を妨げるという問題がある。 The high pressure in the gas chamber provided in the outer body increases the frictional resistance of the seal members provided for sliding on the outer body and the inner tube, thereby enabling smooth operation of the suspension. There is a problem of obstructing.
一方、ガス室内の圧力を下げ、サスペンションの滑らかな作動を優先する場合は、全ストロークを使いきり、容易に底着きしてしまい、車両の走行挙動が不安定になってしまうという問題がある。 On the other hand, when the pressure in the gas chamber is lowered and priority is given to the smooth operation of the suspension, there is a problem that the entire stroke is used up and easily settles down and the running behavior of the vehicle becomes unstable.
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、アウターボディ内ガス室が、従来に比べて低圧であっても底着きを防止または緩衝可能な構成を備えたサスペンションを提供することを目的とするものである。 The present invention is intended to solve the problems of the conventional configuration as described above, and is a configuration capable of preventing or buffering the bottoming even when the gas chamber in the outer body has a lower pressure than the conventional configuration. An object of the present invention is to provide a suspension provided with
そして、本発明は上記目的を達成するために、請求項1の発明は、アウターボディ内にインナーチューブがシール部材を介して摺動自在に挿入され、インナーチューブ内にアウターボディ側に取り付けられたピストンロッドと、ピストンロッドを介して設けられたピストンバルブが取り付けられたダンパ部を有するサスペンションにおいて、磁石部材をピストンバルブ先端と、インナーチューブ内底部に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とするサスペンションである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the inner tube is slidably inserted into the outer body through the seal member and attached to the outer body side in the inner tube. In a suspension having a piston rod and a damper portion to which a piston valve provided via the piston rod is attached, a magnet member is provided at the piston valve tip and the inner tube inner bottom so that a repulsive force is generated between the magnet members. It is the suspension characterized by having been comprised.
請求項2の発明は、磁石部材をアウターボディ挿入側のインナーチューブ端部と、最圧縮時にインナーチューブ端部と近傍となるアウターボディ内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のサスペンションである。 According to the second aspect of the present invention, the magnet member is provided in the inner tube end portion on the outer body insertion side and in the outer body that is in the vicinity of the inner tube end portion at the time of compression, and a repulsive force is generated between the magnet members. The suspension according to
請求項3の発明は、インナーチューブ内をオイル室とガス室とに区画するフリーピストンを備え、磁石部材をフリーピストンに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のサスペンションである。 The invention of claim 3 comprises a free piston that divides the inner tube into an oil chamber and a gas chamber, the magnet member is provided in the free piston, and a repulsive force is generated between the magnet members. The suspension according to
請求項4の発明は、リザーバタンクと、リザーバタンク内をオイル室とガス室とに区画するフリーピストンを備え、磁石部材をフリーピストンと、リザーバタンクのコンプレッションアジャスタに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のサスペンションである。 The invention of
請求項1の発明によれば、アウターボディ内にインナーチューブがシール部材を介して摺動自在に挿入され、インナーチューブ内にアウターボディ側に取り付けられたピストンロッドと、ピストンロッドを介して設けられたピストンバルブが取り付けられたダンパ部を有するサスペンションにおいて、磁石部材をピストンバルブ先端と、インナーチューブ内底部に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成されている。従って最圧縮時において、サスペンションストロークの最終部に設けられた永久磁石または電磁石からなる磁石部材間の反発力により、アウターボディ内ガス室が低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。 According to the first aspect of the present invention, the inner tube is slidably inserted into the outer body via the seal member, the piston rod attached to the outer body side in the inner tube, and the piston rod is provided via the piston rod. In the suspension having the damper portion to which the piston valve is attached, the magnet member is provided at the piston valve tip and the inner tube inner bottom, and a repulsive force is generated between the magnet members. Therefore, at the time of the maximum compression, the repulsive force between the magnet members made of permanent magnets or electromagnets provided at the final part of the suspension stroke prevents excessive compression, that is, bottoming out even if the gas chamber in the outer body is at a low pressure. You can expect to buffer.
請求項2の発明は、請求項1の発明に加え、磁石部材をアウターボディ挿入側のインナーチューブ端部と、最圧縮時にインナーチューブ端部と近傍となるアウターボディ内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成している。従って、磁石部材間に発生する反発力は、請求項1よりも大きく、よりアウターボディ内ガス室が低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。 In addition to the invention of
請求項3の発明によれば、請求項1の発明に加え、インナーチューブ内をオイル室とガス室とに区画するフリーピストンを備え、磁石部材をフリーピストンに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成している。インナーチューブ内のオイル室とガス室はフリーピストンで区画されるので、液面とガスの境界面による設置方向の制限は無い。フリーピストンに設けられた磁石部材と、請求項1におけるピストンバルブ先端と、インナーチューブ内底部に設けられた磁石部材間で発生する反発力により、よりアウターボディ内ガス室が低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。 According to the invention of claim 3, in addition to the invention of
請求項4の発明によれば、請求項1の発明に加え、リザーバタンクと、リザーバタンク内をオイル室とガス室とに区画するフリーピストンを備え、磁石部材をフリーピストンと、リザーバタンクのコンプレッションアジャスタに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成している。また、リザーバタンク内に、オイル室とガス室とを区画するフリーピストンを備えているので、液面とガスの境界面によるサスペンションの設置方向の制限は無い。リザーバタンクのコンプレッションアジャスタに設けられた磁石部材と、リザーバタンク内に設けられたフリーピストンの磁石部材との位置を、コンプレッションアジャスタで調整することにより、反発力を任意に変更することができるので、反発力の調整が可能になる。また、請求項1同様、アウターボディ内ガス室が低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。 According to the invention of
従って、請求項1、2、3、4の発明によれば、アウターボディ内ガス室のガス圧を従来に比べて低く設定することが可能になり、アウターボディとインナーチューブとに、それぞれ摺動するよう設けられたシール部材での摩擦抵抗が軽減し、滑らかな作動が期待できる。 Therefore, according to the first, second, third, and fourth inventions, the gas pressure in the gas chamber in the outer body can be set lower than the conventional one, and the outer body and the inner tube are respectively slid. The frictional resistance of the sealing member provided to reduce is reduced, and smooth operation can be expected.
また、請求項1、2、3、4の発明によれば、最圧縮状態において、磁石部材間の反発力により、乗り心地とストローク奥での腰感または踏ん張り感の向上が期待できる。 According to the first, second, third, and fourth aspects of the invention, in the most compressed state, the rebound force between the magnet members can be expected to improve the ride comfort and the feeling of waist or struts at the back of the stroke.
さらに、磁石部材を電磁石として設けた場合、電磁石の磁力を電気的に制御することで、ストローク奥での腰感または踏ん張り感の調整が可能になる。 Furthermore, when the magnet member is provided as an electromagnet, it is possible to adjust the waist feeling or the tension feeling at the back of the stroke by electrically controlling the magnetic force of the electromagnet.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明するが、本発明は種々のサスペンションに適用することができ、また主として二輪車のサスペンションに関するものである。よって、自転車に実装されるリアサスペンションに本発明を実施した形態を図1〜3に示し、各図に基づいて説明する。また、二輪車の前輪部に実装されるサスペンションである、フロントフォークに本発明を実施した例を図4に示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be applied to various types of suspensions and mainly relates to suspensions for two-wheeled vehicles. Therefore, the form which implemented this invention to the rear suspension mounted in a bicycle is shown in FIGS. 1-3, and is demonstrated based on each figure. FIG. 4 shows an example in which the present invention is applied to a front fork that is a suspension mounted on a front wheel portion of a motorcycle.
図1は本発明を自転車のリアサスペンションに実施した一実施形態を示す。このリアサスペンションは、従来と同じく、アウターボディ1a内にインナーチューブ2aがシール部材9a、9bを介して摺動自在に挿入され、アウターボディ1a内は高圧のガスが満たされており、インナーチューブ2a内は、オイル室4とガス室5a、5bを備え、オイル室4内にはアウターボディ1a側に取り付けられたピストンロッド6aと、ピストンロッド6aを介して設けられたピストンバルブ8aとが備えられている。 FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a rear suspension of a bicycle. In the rear suspension, the
ピストンバルブ8aは、インナーチューブ2a内のオイル室4をオイル室上部4aとオイル室下部4bの2室に区画している。そして、ピストンバルブ8aには、図示はしないが、オイルが上記2室間を移動するためのオイル経路が設けられている。また、オイル経路にはオイル通過の際、減衰力を発生する要素を備えており、例えば、オリフィスやリーフバルブやポート等を備えたピストンバルブ8aを採用できる。 The
本発明では、さらに、磁石部材7a、7bをピストンバルブ8a先端と、インナーチューブ2a内底部に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成している。 In the present invention, the
また、図2のように磁石部材7c、7dをアウターボディ1a挿入側のインナーチューブ2a端部と、最圧縮時にインナーチューブ2a端部と近傍となるアウターボディ1a内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成してもよい。 In addition, as shown in FIG. 2, the
さらに、図3のように、インナーチューブ2a内をオイル室4とガス室5cとに区画するフリーピストン3aを備えた構成においては、磁石部材7eをフリーピストン3aに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成してもよい。また、インナーチューブ2a内に備えられたフリーピストン3aは、インナーチューブ2a内に摺動自在に挿入される。 Further, as shown in FIG. 3, in the configuration including the
加えて、図4のように、リザーバタンク10と、リザーバタンク10内をオイル室4とガス室5dとに区画するフリーピストン3bを備えた構成においては、磁石部材7f、7gをフリーピストン3bと、リザーバタンク10のコンプレッションアジャスタ11に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成してもよい。また、リザーバタンク10内に備えられたフリーピストン3bは、リザーバタンク10内に摺動自在に挿入される。 In addition, as shown in FIG. 4, in the configuration including the
上記した各磁石部材7a、7b、7c、7d、7e、7f、7gの各配置場所への取り付け方法は任意であるが、磁石部材の磁力を弱めないよう、取り付けに関わる部材は磁性体を用いず、また、接着剤を用いて磁石部材を取り付けるのもひとつの方法である。さらに、磁石部材の近傍に磁性体を配置しないのが望ましい。 The above-described
以下、上記構成の共通動作を図1に基づいて説明する。上記サスペンションの圧縮作動時には、アウターボディ1aを固定側として見ると、インナーチューブ2aがアウターボディ1aに進入するとともに、アウターボディ1a内のガス室5aに封入されているガスが圧縮される。同時にピストンバルブ8aがインナーチューブ2a底部に近づく。 The common operation of the above configuration will be described below with reference to FIG. When the suspension body is compressed, when the
また、オイル室上部4aのオイルがピストンバルブ8aを介してオイル室下部4bに移動し、圧側減衰力を発生する。また、インナーチューブ2a内のガス室5bは空気ばね部として作用する。 Further, the oil in the oil chamber
圧縮作動後に続く伸長作動時には、アウターボディ1aを固定側として見ると、インナーチューブ2aが上昇し、この時、オイル室下部4bのオイルがピストンバルブ8aを介してオイル室上部4aに流出し、伸側減衰力を発生する。 During the extension operation following the compression operation, when the
次に、請求項ごとの構成の動作を説明する。まず、請求項1についての動作を図1に基づいて説明する。圧縮動作が最圧縮状態近傍に近づくにつれ、ピストンバルブ8a先端と、インナーチューブ2a内底部に設けられた磁石部材7a、7bの間隔が狭まるので、磁石部材間で反発力が強くはたらき、アウターボディ1a内ガス室5aが低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。 Next, the operation of the configuration for each claim will be described. First, the operation of
また、請求項2についての動作を図2に基づいて説明する。圧縮作動時は請求項1の動作に加えて、請求項2では、磁石部材7c、7dをアウターボディ1a挿入側のインナーチューブ2端部と、最圧縮時にインナーチューブ2a端部と近傍となるアウターボディ1a内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成しているので、磁石部材間に発生する反発力は、請求項1よりも大きく、よりアウターボディ1a内ガス室5aが低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。 The operation of
請求項3についての動作を図3に基づいて説明する。圧縮作動時は請求項1の動作に加えて、請求項3では、ピストンロッド6aがインナーチューブ2a内に進入すると、進入したピストンロッド6aの体積分だけフリーピストン3aが移動し容積を確保する。インナーチューブ2a内のオイル室4とガス室5cはフリーピストン3aで区画されるので、液面とガスの境界面による設置方向の制限は無い。フリーピストン3aに設けられた磁石部材7eと、請求項1におけるピストンバルブ8a先端と、インナーチューブ2a内底部に設けられた磁石部材間で発生する反発力により、よりアウターボディ1a内ガス室5aが低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。 The operation of claim 3 will be described with reference to FIG. In the compression operation, in addition to the operation of
請求項4についての動作を図4に基づいて説明する。圧縮作動時は請求項1の動作に加えて、請求項4では、ピストンロッド6aがインナーチューブ2a内に進入すると、進入したピストンロッド6aの体積分だけリザーバタンク10内のフリーピストン3bが移動し容積を確保する。また、リザーバタンク10内に、オイル室4とガス室5dとを区画するフリーピストン3bを備えているので、液面とガスの境界面によるサスペンションの設置方向の制限は無い。リザーバタンク10のコンプレッションアジャスタ11に設けられた磁石部材7gと、リザーバタンク10内に設けられたフリーピストン3bの磁石部材7fとの位置を、コンプレッションアジャスタ11で調整することにより、反発力を任意に変更することができるので、反発力の調整が可能になる。また、請求項1同様、アウターボディ1a内のガス室5aが低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。 The operation of
以上のように、本実施形態によれば、最圧縮状態近傍において、磁石部材間の反発力により、底着きを防止または緩衝することができるため、アウターボディ1a内のガス室5aのガス圧を従来に比べて低く設定することが可能になり、アウターボディ1aとインナーチューブ2aとに、それぞれ摺動するよう設けられたシール部材9a、9bでの摩擦抵抗が軽減し、滑らかな作動が期待できる。 As described above, according to the present embodiment, the bottom pressure can be prevented or buffered by the repulsive force between the magnet members in the vicinity of the most compressed state, so that the gas pressure in the
また、磁石部材間の反発力により、乗り心地とストローク奥での腰感または踏ん張り感の向上が期待できる。 In addition, the repulsive force between the magnet members can be expected to improve riding comfort and a feeling of waist or struts at the back of the stroke.
さらに磁石部材を電磁石として設けた場合、電磁石の磁力を電気的に制御することで、ストローク奥での腰感または踏ん張り感の調整が可能になる。 Furthermore, when the magnet member is provided as an electromagnet, it is possible to adjust the waist feeling or the tension feeling at the back of the stroke by electrically controlling the magnetic force of the electromagnet.
図5は本発明をフロントフォークに実施した例である。磁石部材7h、7kをアウターボディ1b挿入側のインナーチューブ2b端部と、最圧縮時にインナーチューブ2b端部と近傍となるアウターボディ1b内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成している。従って、一サスペンションであるフロントフォークにも本発明の効果を期待できる。 FIG. 5 shows an example in which the present invention is applied to a front fork. The
1a、1b アウターボディ
2a、2b インナーチューブ
3a、3b フリーピストン
4 オイル室
4a オイル室上部
4b オイル室下部
5a、5b、5c ガス室
6a、6b ピストンロッド
7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g、7h、7k 磁石部材
8a、8b ピストンバルブ
9a、9b シール部材
10 リザーバタンク
11 コンプレッションアジャスタ1a,
Claims (4)
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JP2010045845A JP2011163550A (en) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Suspension |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2010045845A JP2011163550A (en) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Suspension |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017116228A1 (en) * | 2017-07-19 | 2019-01-24 | Thyssenkrupp Ag | Shock absorbers, in particular gas pressure shock absorbers for a vehicle, and suspension and vehicle with such a shock absorber |
US11884359B2 (en) | 2022-02-25 | 2024-01-30 | Sram, Llc | Bicycle suspension components |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017116228A1 (en) * | 2017-07-19 | 2019-01-24 | Thyssenkrupp Ag | Shock absorbers, in particular gas pressure shock absorbers for a vehicle, and suspension and vehicle with such a shock absorber |
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