JP4181948B2 - Front fork - Google Patents
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Description
本発明は、自動二輪車の車体側と車軸側との間に介装されて路面からの振動を減衰するフォークと緩衝器を兼ねたフロントフォークに関し、特に急激な底突きを防止するオイルロック機構を改良した倒立型のフロントフォークに関する。 The present invention relates to a front fork that serves as both a fork and a shock absorber that is interposed between a vehicle body side and an axle side of a motorcycle and attenuates vibration from a road surface. It relates to an improved inverted front fork.
この種フロントフォークとしては、アウターチューブ内にインナーチューブを摺動自在に挿入し、アウターチューブとインナーチューブとの間にダンパーを設けたダンパー内蔵型の正立型又は倒立型のフロントフォークが知られている。 As this type of front fork, a built-in damper type upright or inverted front fork in which an inner tube is slidably inserted into the outer tube and a damper is provided between the outer tube and the inner tube is known. ing.
そして、車輪側チューブたるアウターチューブ又はインナーチューブの下部にオイルロックケースを起立し、ダンパーシリンダ側にオイルロックケースに対向するオイルロックピースを設け、最圧縮時にオイルロックピースをオイルロックケース内に侵入させてオイルロックを効かせることにより急激な底突きを防止している。 Then, an oil lock case is erected at the lower part of the outer tube or inner tube as the wheel side tube, and an oil lock piece facing the oil lock case is provided on the damper cylinder side, and the oil lock piece enters the oil lock case at the time of maximum compression. By making the oil lock work, sudden bottom-out is prevented.
例えば、この種倒立型フロントフォークの底突き防止用オイルロック機構としては特許文献1に開示されたものが開発されており、このオイルロック機構は、車輪側チューブたるインナーチューブの下端中央に弾性体を起立し、同じくインナーチューブの下部からばね受け筒を起立し、このばね受け筒の上部内側にオイルロック部材を上下移動自在に設け、ダンパーシリンダの下部に上記弾性体とオイルロック部材内に対向するオイルロックピースを設けたものである。 For example, an oil lock mechanism disclosed in Patent Document 1 has been developed as an oil lock mechanism for preventing bottom thrust of this type of inverted front fork, and this oil lock mechanism has an elastic body at the center of the lower end of the inner tube as a wheel side tube. A spring receiving cylinder is also raised from the lower part of the inner tube, and an oil lock member is vertically movable inside the upper part of the spring receiving cylinder, and the elastic body and the oil lock member are opposed to the lower part of the damper cylinder. An oil lock piece is provided.
そして、圧縮時の中間ストローク域でオイルロック部材内にオイルロックピースを挿入してオイルロックピースとオイルロック部材との間の隙間を利用して減衰力を高めることにより圧縮速度を減速させ、更に最圧縮時にはオイルロックピースを弾性体に当接して急激な底突きを防止している。
しかしながら、上記のように構成されたフロントフォークでは機能上特に欠陥があるわけではないが、次のような問題点の改善が望まれている。 However, the front fork configured as described above is not particularly functionally defective, but improvement of the following problems is desired.
第1に、従来のフロントフォークでは、最圧縮時にオイルロックピースが弾性体にこれを圧縮しながら当接するため、伸作動への切換え時にオイルロックピースが弾性体の復元力による反力を受けて衝撃を受けるため車体がつき上げられ乗心地を悪くする不具合がある。 First, in the conventional front fork, the oil lock piece abuts against the elastic body while compressing it at the time of the most compression, so the oil lock piece receives the reaction force due to the restoring force of the elastic body when switching to the extension operation. There is a problem that the vehicle body is lifted up due to the impact and the ride comfort is deteriorated.
第2に、従来のフロントフォークではばね受け筒と、オイルロック部材と弾性体とを必要としているから部品点数が多く、構造が複雑で加工性、経済性において不利である。 Secondly, the conventional front fork requires a spring receiving tube, an oil lock member, and an elastic body, so that the number of parts is large, the structure is complicated, and it is disadvantageous in workability and economy.
そこで、本発明の目的は、最圧縮状態から伸び作動に切換った時急激な反力を受けず、部品点数が少なく、構造がコンパクトであるフロントフォークを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a front fork which is not subjected to a sudden reaction force when switched from the most compressed state to an extension operation, has a small number of parts, and has a compact structure.
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、車体側アウターチューブ内に車輪側インナーチューブが摺動自在に挿入され、車体側アウターチューブと車軸側インナーチューブ内にダンパーとリザーバとを設け、ダンパーシリンダが車体側チューブの上部中央から下方に向けて垂設され、ピストンロッドが車輪側チューブ内中央から起立してダンパーシリンダ内にピストンを介して挿入され、車輪側インナーチューブ内にオイルロックケースを設け、ダンパーシリンダの下端部に上記オイルロックケース内に対向するオイルロックピースを設けているフロントフォークにおいて、車輪側インナーチューブ内下端部にオイルロックケースを起立し、更にオイルロックケースの上方にインナーチューブに沿って起立するとともに懸架ばねを担持するばね受け筒を兼ねる円筒状のカラーを上記オイルロックピースと対向させながら結合させ、このカラーの内径をオイルロックケースの内径よりも大きく形成するとともに、上方から下方に向けて縮径させていることを特徴とするものである。
To achieve the object, means of the present invention, the vehicle body side outer wheel side inner tube into the tube is inserted slidably, and a damper and the reservoir provided on the vehicle body side outer tube and the axle-side inner inside tube, The damper cylinder is hanged downward from the upper center of the vehicle body side tube, the piston rod rises from the center of the wheel side tube and is inserted into the damper cylinder via the piston , and the oil lock case in the wheel side inner tube the provided, in the front fork is provided with the oil lock piece that faces in the oil lock case to the lower end of the damper cylinder, standing the oil lock case under end in the wheel-side inner tube, further above the oil lock case to carry the suspension spring as well as standing along the inner tube The cylindrical collar also serves as a spring receiving cylinder is coupled while being opposed to the oil lock piece, the inner diameter of the collar so as to form larger than the inner diameter of the oil lock case, it is reduced in diameter toward the top to the bottom It is characterized by.
この場合、オイルロックケースの外周にカラーの基端を継手又はねじを介して結合しているのが好ましい。 In this case, it is preferable that the base end of the collar is coupled to the outer periphery of the oil lock case via a joint or a screw.
同じく、オイルロックケースをアルミニュームその他の金属材料で成形し、カラーを合成樹脂材で成形しているのが好ましい。 Similarly, it is preferable that the oil lock case is formed of aluminum or other metal material, and the collar is formed of a synthetic resin material.
本発明によれば、次の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
各請求項の発明によれば、圧縮作動時の中間ストローク域ではオイルロックピースがカラーの内周に侵入して両者の間の隙間による油の流動抵抗で減衰力をアップできる。更に、再圧縮時近傍ではオイルロックピースがオイルロックケース内に侵入してオイルロックによる急激な底突きを防止する。しかも、再圧縮時から伸作動に切換える時でもオイルロックケース側から急激な反力を受けないので車体側に衝撃が入力されず乗心地を向上できる。
特に、上記カラーの内周を上方から下方に向けて除々に縮径するテーパ面として形成しているので、オイルロックピースがカラーの内周に侵入することで発生する減衰力を、圧縮ストロークに依存させて順次大きくし、乗心地を更に向上させることができる。
また、カラーが懸架ばねを担持するばね受け筒を兼ねるようにしたので、余分なばね受け部材が不要となり、構造の簡素化が図れ、経済性に優れている。
According to the invention of each claim, in the intermediate stroke region during the compression operation, the oil lock piece enters the inner periphery of the collar, and the damping force can be increased by the oil flow resistance caused by the gap between the two. Further, near the time of recompression, the oil lock piece enters the oil lock case to prevent sudden bottom-out due to the oil lock. Moreover, even when switching from recompression to extension operation, a sudden reaction force is not received from the oil lock case side, so that no impact is input to the vehicle body side and riding comfort can be improved.
In particular, since the inner circumference of the collar is formed as a tapered surface that gradually decreases in diameter from the top to the bottom, the damping force generated by the oil lock piece entering the inner circumference of the collar is applied to the compression stroke. The riding comfort can be increased in order to further improve riding comfort.
Further, since the collar also serves as a spring receiving cylinder for supporting the suspension spring, an extra spring receiving member is not required, the structure can be simplified, and the economy is excellent.
同じく、オイルロック機構としてはオイルロックケースとこれに結合されたカラーのみであり、これらがインナーチューブに沿って直列に起立しているから、部品点数が少なく、構造がコンパクトであり、加工性、組付性、経済性にすぐれている。 Similarly, as the oil lock mechanism, there are only an oil lock case and a collar coupled thereto, and these stand up in series along the inner tube, so the number of parts is small, the structure is compact, workability, Excellent assembly and economy.
請求項2の発明によれば、カラーがオイルロックケースの外周に結合されているから、カラーの内径が必然的にオイルロックケースの内径より大きくなり、圧縮ストローク位置に依存して順次減衰力を大きくすることができ、最圧縮時にはオイルロックケース7にオイルロックピースが嵌入してオイルロック効果を奏し、急激な底突きを防止することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、オイルロックケースとカラーとが別部材で構成されているために、両者を別々の材料で形成できる。特に、オイルロックケースが金属材料で形成されているので、最圧縮時にオイルロック圧で大きな圧力が作用しても耐久性が向上できる。又、上記の圧力より小さい圧力が作用するカラーは合成樹脂で形成して耐久性、軽量化、寸法精度を落とすことを可能にし、カラーの材料費を節約して生産性を向上できる。
According to the invention of
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明するが、図1乃至図3には、本発明の一実施の形態に係る倒立型フロントフォークを示し、このフロントフォークにあっては、アウターチューブ1を車体側チューブとし、インナーチューブ2を車輪側チューブとして適用している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 show an inverted front fork according to an embodiment of the present invention. The tube 1 is used as a vehicle body side tube, and the
そして、このフロントフォークは、従来と同じく、アウターチューブ1内にインナーチューブ2が摺動自在に挿入され、アウターチューブ1からインナーチューブ2内に向けてダンパーシリンダ4を設け、インナーチューブ2からダンパーシリンダ4内に向けてピストン5を介してピストンロッド6を移動自在に挿入し、インナーチューブ2内にオイルロックケース7を設け、ダンパーシリンダ4の下端部に上記オイルロックケース7内に対向するオイルロックピース8を設けているフロントフォークである。
In this front fork, the
本発明では、更に、インナーチューブ2内下端部にオイルロックケース7を起立し、更にオイルロックケース7の上方にインナーチューブ2に沿って起立する円筒状のカラー33を上記オイルロックピース8に対向させながら結合させている。
In the present invention, the
そして、この場合、オイルロックケース7の外周にカラー33の基端を継手32又はねじを介して結合している。更に、カラー33が懸架ばね34を担持するばね受け筒を兼ねており、カラー33の内径をオイルロックケース7の内径より大きく成形している。特にオイルロックケース7をアルミニュームその他の金属材料で成形し、カラー33を合成樹脂材で成形している。
In this case, the base end of the
以下、更に詳しく説明すると、アウターチューブ1とインナーチューブ2内にダンパー3とリザーバRとを設け、インナーチューブ2内端部にオイルロックケース7を起立し、ダンパーシリンダ4の下端小径部に上記オイルロックケース7内に対向するオイルロックピース8を設けている。
In more detail, a
このオイルロックピース8はダンパーシリンダ4の下端小径部外周に移動自在に挿入された円筒体8aと当該円筒体8aの端部に形成した切欠き8bとで構成され、更にオイルロックピース8とダンパーシリンダ4の下端小径部との間にリザーバRに連通する油の吸込み流路9を形成している。
The
更に、後述するように、ダンパーシリンダ4の下端小径部に上記流路9と並列に他の油の吸込み流路9aを形成し、各吸込み流路9,9aが上記オイルロックピ−ス8の移動で選択的に開閉されるようになっている。
Further, as will be described later, another oil suction passage 9 a is formed in parallel with the
ダンパーシリンダ4の下端小径部はダンパーシリンダ4自体を下方に延長して形成しても良いが、小径な筒部12を備えたキャップ3aを結合して構成しても良い。
Lower small-diameter portion of the
ダンパー3においては、ダンパーシリンダ4がアウターチューブ1の上部中央から下方に向けて垂設され、ピストンロッド6がインナーチューブ2内中央から起立してダンパーシリンダ4内にピストン5を介して挿入されている。
In the
このダンパー3は、ピストン5で区画された油室13,14と、ピストン5に設けたバルブ機構を備えており、この実施の形態では、ダンパーシリンダ4に一端がリザーバR側に開放された筒部12を備えたキャップ3aを設け、このキャップ3aをダンパーシリンダ4の下端小径部として構成すると共にダンパーシリンダ4の油室を閉塞させている。
The
又、上記筒部12の外周にオイルロックピース8を移動自在に挿入すると共に当該筒部12に半径方向に向けて形成した吸込みポート10と筒部12の内周に沿う空間12aとで他の油の吸込み流路9aを構成させている。
In addition, the
上記ポート10は一方の吸込み流路9の入口と合流してリザーバRに連通させている。この場合、図示のようにオイルロックピース8の内周端部にラッパ型のテ−パ面8cを形成しておけばオイルロックピース8が各流路9,9aを開口させた時油の吸込み流量を増大できる。
The
図2に示すように、ダンパーシリンダ4内にはピストン5で区画された上下二つの油室13,14が区画され、二つの油室13,14はピストン5に設けた伸・圧二つのポート15,16と、各ポート15,16の出口端に設けたリーフバルブ17,18を介して開閉されている。
As shown in FIG. 2, in the
更に,ピストンロッド6に結合され、且つピストン5を保持するセンターロッド19に縦横のポート20,21を形成して二つの油室13,14を連通させ、このポート20,21の途中にニードルバルブ22を上下移動自在に挿入して減衰力調整をするようにしている。
Further, the
ピストンロッド6内にはニードルバルブ22に対向してコントロールロッド23を挿入し、このコントロールロッド23の下部はインナーチューブ2の下部ボトム24に設けたアジャスタ25に当接し、アジャスタ25を回動してコントロールロッド23を上下動することによりニードルバルブ22が上下動してポート20,21の開口面積を調整するようになっている。
A
ダンパーシリンダ4の下部には上記したように下端小径部として中空なキャップブ3aが結合されているが、このキャップ3aの内部にはシールホルダ26と、オイルシールSと、ブッシュ28とが挿入され、キャップ3aの外周にはスプリングガイド31が挿入され、その胴部には軸方向に沿う一つ又は複数の溝31aが形成されている。
As described above, the hollow cap bush 3a is coupled to the lower portion of the
キャップ3aは,本体と、本体に一体に結合された筒部12とからなり、筒部12の空間12aの下部はインナーチューブ2内のリザ―バRに開口し、同じく上記吸込みポート10をリザ―バRの上側に連通させている。
The cap 3a is composed of a main body and a
シールホルダ26の上部にはばねシート29が設けられ、このばねシート29上にはクッションスプリング30が着座し、最伸長近傍でクッションを効せるようになっている。
A
アクスルブラケット11の基部11a内にはボトム24が螺合され、筒部11bの内側にはインナーチューブ2の下部が螺合されており、アクスルブラケット11の基部11aと筒部11bの内周側にはオイルロックケース7の基端が保持され、上方に起立している。
A bottom 24 is screwed into the
このオイルロックケース7の下部外周にフランジを設け、このフランジをインナーチューブ2の下端と基部11aの上端とで挟持している。但し、オイルロックケース7の保持は圧入でも良く、ネジ結合でも良い。
A flange is provided on the outer periphery of the lower portion of the
ピストンロッド6の基端外周にはナット38が挿入して起立し、このナット38はダンパーシリンダ4側の筒部12内に対向し、最圧縮時にはこのナット38は筒部12の空間12a内に嵌入するようになっている。
A
オイルロックケース7の外周とインナーチューブ2の下部内周との間には中空なカラー33の基端が挿入され、このカラー33は、オイルロックケース7の外周とインナーチューブ2の内周との間に嵌合して設けた継手32を介してオイルロックケース7に保持されている。
A base end of a
継手32は、左右一対に分割されて半割状に形成され、両側からカラー33とオイルロックケース7にあてがって嵌合させ、その外周をインナーチューブ2の内周で拘束して横方向の分離を規制している。
The joint 32 is divided into a left and right pair and is formed in a half shape. The joint 32 is fitted to the
この場合、継手32は、内周に上下二つの環状突起を設け、下側の突起がオイルロックケース7側の外周環状溝に、上側の突起がカラー33側の外周環状溝にそれぞれ嵌合してカラー33がオイルロックケース7に結合されている。
In this case, the joint 32 is provided with two upper and lower annular projections on the inner periphery, the lower projection is fitted in the outer annular groove on the
カラー33は、インナーチューブ2に沿って起立し、このカラー33の上端には懸架ばね34の下端が担持され、カラー33の内部空間36はリザーバRに開放されていて、中間ストローク域において、その内周とオイルロックピース8との間の隙間による流動抵抗で減衰力をアップできるようにしている。
The
本発明では、この減衰力を圧縮ストロークに依存させて順次大きくして乗心地の向上を図るため、カラー33の内周を上方から下方に向けて徐々に縮径したテーパ面として形成している。
In the present invention, in order to improve the riding comfort by sequentially increasing the damping force depending on the compression stroke, the inner periphery of the
懸架ばね34の上端はダンパーシリンダ4の上部外周又はアウターチューブ1の上部に設けたばねシートに保持され、これにより懸架ばね34は常時アウターチューブ1を伸び方向に付勢している。
The upper end of the
カラー33とインナーチューブ2との間にはリザーバRに開口する隙間35が形成され、この隙間35はカラー33に形成した上方の切欠き37と下方のポート33aを介してカラー33の内部36に連通している。
A
カラー33の外周に設けた環状溝内にはチェック弁27が上下移動自在に挿入それ、このチェック弁27は隙間35の上方の油を下方にのみに流れを許容している。
A
次に作動について説明するが、フロントフォークの伸長作動時には、アウターチューブ1とダンパーシリンダ4が上昇し、この時、ダンパー3内の下部油室14の油がポート15とリーフバルブ17及びポート21,20を介して上部油室13に流出し、リーフバルブ17とニードルバルブ22により伸側減衰力を発生する。
Next, the operation will be described. When the front fork is extended, the outer tube 1 and the
逆に、圧縮作動時にはダンパーシリンダ4とアウターチューブ1が下降し、この時上部油室13の油がポート16とリーフバルブ18及びポート20,21を介して下部油室14に流出し、リーフバルブ18とニードルバルブ22により圧側減衰力を発生する。
On the contrary, during the compression operation, the
更に、圧縮作動において、オイルロックピース8がカラー33内に侵入するとオイルロックピース8はカラー33内の圧力上昇によって上方に移動し、各吸込み流路9、9aの上部入口を閉じる。このときオイルロックピース8の外周とカラー33の内周との間の隙間を介してカラー33の内部36の油が上方のリザーバRに流出し、カラー33のテーパ状の内周面により順次減衰力が大きくなり、位置依存の減衰力特性が得られ、圧縮速度を減速する。
Further, in the compression operation, when the
更に深く圧縮作動すると、オイルロックピース8はオイルロックケース7内に侵入し、両者の間の嵌合隙間が小さい為流動抵抗が大きくなり、ダンパーシリンダ4の急激な底突きを防止する。
When the compression operation is further deepened, the
この状態から伸作動に切換わってダンパーシリンダ3が上昇するとオイルロックケース7の下方の室が負圧となり、オイルロックピース12が下降し、各吸込み流路9、9aをリザーバRに開口させる。
When the
この為、リザ―バRの油がテ−パ面8cから各吸込み流路9、9aに吸込まれ、この油は吸込み流路9から直接オイルロックケース7の下方内部に流出すると共に一部は吸込みポート10と筒部12の内側空間12aを介してオイルロックケース7の下方内部に流出し、これにより負圧が防止され、ダンパーシリンダ4がスムースに上昇できる。
For this reason, the oil of the reservoir R is sucked into the
即ち、オイルロックピース8の内側には吸込み流路9に加えて吸込みポート10と空間12aとによる他の流路9aが並列に形成されているので流路面積が大きく、各流路9aからの油の供給が十分となり、油の吸込み不足が防止され、スムースな伸び作動が達成される。又ラッパ型のテ−パ面8cは上方に拡径して流路の入口を大きくしいているので油の吸込みが良好となる。
That is, in addition to the
更に、オイルロックピース8がカラー33内を上昇する途中においても、チェック弁27が下降し、隙間35内の油がこのチェック弁27を通過し、ポート33aよりカラー33の内部33aに供給されるので負圧の発生が防止でき、ダンパーシリンダ4がスムースに上昇して伸長できる。切欠き37は無くても使用可能であるが、懸架ばね34やカラー33の上端フランジで隙間35が閉じられている場合には油の吸込みを良好にするため有効である。
Further, even while the
上記のように最圧縮近傍のストロークではオイルロックピース8とオイルロックケース7とでオイルロックを効せるが、オイルロックピース8がカラー33内を上下動する中間ストローク域ではこのカラー33とオイルロックピース8との間の隙間による油の流動抵抗で減衰力をアップできる。
As described above, the
しかも、この中間ストローク域で圧縮行程から伸び行程に切換った時切欠き37とチェック弁27とポート36を介してカラー33の内側に油が供給されるので、この中間域でも油の吸い込み不足が防止され、スムースな伸長作動が達成される。
Moreover, since the oil is supplied to the inside of the
この際、カラー33を合成樹脂材で成形し、オイルロックケース7をアルミニューム等の金属材で分割して成形した場合には、オイルロック時に内圧が上昇してもオイルロックケース7の形状変化が防止でき、その耐久性を向上できる。又、カラー33は、寸法精度を落すことができ、生産性が向上し、材料費の節約も図れる。
At this time, when the
1 アウターチューブ
2 インナーチューブ
4 ダンパーシリンダ
5 ピストン
6 ピストンロッド
7 オイルロックケース
8 オイルロックピース
8a 円筒体
8b 切欠き
8c テ−パ面
9,9a 吸込み流路
10 吸込みポート
12 筒部
12a空間
3a キャップ
32 継手
33 カラー
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