JP5937491B2 - Shock absorber - Google Patents
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Description
本発明は、緩衝装置に係り、特にインナーチューブの先端とアウターチューブの底部間に発生する衝撃を緩和可能とするものである。 The present invention relates to a shock absorber, and in particular, can reduce an impact generated between the tip of an inner tube and the bottom of an outer tube.
一般に、二輪車の緩衝装置として設けられたフロントフォークでは、車軸と車体との間の振動をインナーチューブとアウターチューブとの間に設けたスプリングの弾性力によりインナーチューブとアウターチューブとが摺動して吸収するのであるが、フロントフォークの長さが最短となるように振動を吸収するときに、摺動部材としてのインナーチューブの先端がアウターチューブの底部に衝突して両者間が損傷する場合がある。この衝突の対策として、従来特許文献1に示すように、トップキャップ側に弾性部材を設けて、この弾性部材でトップキャップ側の受ける衝撃を緩和するようにしている。また、特許文献2では、ストッパーラバーなどの弾性部材をフォークボルトとしてのキャップ側に設けてキャップの保護を図っている。
しかしながら、このような構成によれば、上記弾性部材の軸方向の実効長において、摺動部材のトップキャップ方向のストロークが短くなってしまい、振動吸収能力が損なわれるという欠点があった。
Generally, in a front fork provided as a shock absorber for a two-wheeled vehicle, the inner tube and the outer tube slide due to the elastic force of a spring provided between the inner tube and the outer tube due to vibration between the axle and the vehicle body. Although it absorbs, when absorbing vibration so that the length of the front fork is the shortest, the tip of the inner tube as a sliding member may collide with the bottom of the outer tube and damage the two . As a countermeasure against this collision, as shown in
However, according to such a configuration, in the effective length of the elastic member in the axial direction, the stroke of the sliding member in the top cap direction is shortened, and there is a drawback that the vibration absorption capability is impaired.
本発明は、インナーチューブの先端とアウターチューブのトップキャップ間に発生する衝撃を緩和しつつ、インナーチューブのストロークを可能な範囲で長く設定するようにして、振動吸収能力を十分確保することが可能な緩衝装置を提供することを目的とする。 The present invention can ensure sufficient vibration absorption capability by setting the stroke of the inner tube as long as possible while reducing the impact generated between the tip of the inner tube and the top cap of the outer tube. It is an object to provide a shock absorber.
上記課題を解決するための緩衝装置の構成として、下端側が閉塞されたインナーチューブと、上端側がトップキャップにより閉塞され、下端側が前記インナーチューブの上端側に同軸に挿通されるアウターチューブと、アウターチューブの内周側において、トップキャップに設けられた弾性部材と、を備えた緩衝装置において、弾性部材にトップキャップ方向への収縮予圧を加えた状態で取り付ける取付手段を備え、取付手段は、弾性部材に当接する受圧体と、アウターチューブに設けられ、受圧体のインナーチューブの下端方向への移動を規制する規制手段とで構成され、受圧体は、インナーチューブがトップキャップ方向に所定のストローク長さ分移動したときにインナーチューブの上端に接触し、インナーチューブがストローク長さを超えて移動したときにトップキャップ方向に移動可能に設けられ、規制手段は、アウターチューブの軸線に沿って位置を変更可能に設けられ、規制手段の位置をトップキャップ方向に移動させることにより収縮予圧が大きくなるとともにストローク長さが長くなるので、弾性部材をアウターチューブの底部方向に収縮予圧を加えるときの予圧量を調整しつつ、従来に比べてインナーチューブのアウターチューブのトップキャップ方向のストロークを長くでき緩衝装置自体の振動吸収性能を高めることができる。
また、上記課題を解決するための緩衝装置の他の構成として、アウターチューブは、トップキャップより垂下し、受圧体を貫通してインナーチューブ内に同軸に挿通されるロッドを備え、規制手段がロッドに止着されたので、上記効果に加え、インナーチューブの先端が受圧体に衝突しても、受圧体がロッドに沿って移動できるので弾性部材によって衝撃を緩和させることができる。
また、上記課題を解決するための緩衝装置の他の構成として、規制手段がアウターチューブの内周面に止着されたので、上記効果に加え、インナーチューブの先端が受圧体に衝突しても、受圧体がアウターチューブに沿って移動できるので弾性部材によって衝撃を緩和させることができる。
As a configuration of the shock absorber for solving the above problems, an inner tube whose lower end is closed, an outer tube whose upper end is closed by a top cap, and whose lower end is inserted coaxially into the upper end of the inner tube , and an outer tube inner in periphery, in a buffering device provided with an elastic member provided on the top cap, provided with install them mounting means while applying a shrinkage preload top cap direction to the elastic member, mounting means, the elasticity of the The pressure receiving body is configured to include a pressure receiving body that abuts on the member, and a regulation unit that is provided on the outer tube and restricts the movement of the pressure receiving body toward the lower end of the inner tube. The pressure receiving body has a predetermined stroke length in the top cap direction. When it moves, it touches the upper end of the inner tube and the inner tube reduces the stroke length. The regulating means is provided so that the position can be changed along the axis of the outer tube, and the contraction preload is reduced by moving the position of the regulating means in the direction of the top cap. Since the stroke length becomes longer as it becomes larger, the stroke in the top cap direction of the outer tube of the inner tube is made longer than before while adjusting the preload amount when the elastic member is contracted preloading toward the bottom of the outer tube. The vibration absorbing performance of the shock absorber itself can be enhanced.
As another configuration of the shock absorber for solving the above problem, the outer tube includes a rod that hangs down from the top cap , passes through the pressure receiving body, and is coaxially inserted into the inner tube, and the regulating means is a rod. than being secured to, in addition to the above effects, it is possible to reduce the impact by elastic member be the tip of the inner tube collides with the pressure receiver, since the pressure receiving member is movable along the rod.
As another configuration of the cushioning device for solving the above problems, than regulating means is fixed to the inner peripheral surface of the outer tube, in addition to the above effects, the tip of the inner tube collides with the pressure receiver Since the pressure receiving body can move along the outer tube, the impact can be reduced by the elastic member.
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included in the invention. It is not necessarily essential to the solution, but includes a configuration that is selectively adopted.
図1,図2は、本発明による緩衝装置の一実施形態を示す二輪車のフロントフォークの断面図であり、各図において、フロントフォークSは、所定長さで、かつ長孔1mを有するインナーチューブ1と、このインナーチューブ1の底部1a側に下端側が着座してインナーチューブ1内で立ち上がるスプリング2と、インナーチューブ1の上部側で同軸に挿通されるアウターチューブ3と、アウターチューブ3の上端に設けられたトップキャップ4と、このトップキャップ4より垂下してインナーチューブ1内に同軸に挿通されたピストンロッド5と、このピストンロッド5の下端側に取り付けられて、スプリング2の上端に着座するピストン部材6と、トップキャップ4の下面側よりインナーチューブ1方向に突出して下面が受圧体7で支承される弾性部材8とより構成される。
1 and 2 are cross-sectional views of a front fork of a two-wheeled vehicle showing an embodiment of a shock absorber according to the present invention. In each figure, a front fork S has a predetermined length and an inner tube having a long hole 1m. 1, a
上記インナーチューブ1は、下端がボトムキャップ1fにより閉塞され、このボトムキャップ1fの上面が上記インナーチューブ1の内周側の底部1aとして機能する。このインナーチューブ1の下端の外周には、車軸を支持するための車軸貫通孔1bを備える車軸ホルダー1cが取り付けられる。
インナーチューブ1の内周面には、後述のピストンロッド5の外周を摺動するロッドガイド10が固定され、インナーチューブ1の移動にともなって、ピストンロッド5の外周を軸線方向に沿って摺動する。
インナーチューブ1内には、液面の位置が、例えばロッドガイド10を超えるようにオイルEが貯留される。
The lower end of the
A
Oil E is stored in the
上記、アウターチューブ3は、上記インナーチューブ1の上部側が同軸に挿通され、内径がインナーチューブ1の外径より若干大きい程度に設定される。このアウターチューブ3とインナーチューブ1との間には、すべり軸受からなるベアリングを介在させることで摺動自在に構成される。詳細には、インナーチューブ1の上部外周に嵌着する上ベアリング3cと、アウターチューブ3の下部内周に固定される下ベアリング3dとにより構成される。これにより、インナーチューブ1とアウターチューブ3との互いの円滑な摺動が可能となっている。
The
アウターチューブ3の下端の拡開部3bの内周面には、上記下ベアリング3dが、例えば圧入により固定され、その下側にワッシャ3fを介してインナーチューブ1に摺接するオイルシール3aが設けられる。オイルシール3aは、拡径部3bの内周面に形成された溝に嵌着する止め輪3gにより抜止め固定される。止め輪3gの下側にはインナーチューブ1とアウターチューブ3との間を覆うダストシール3eが、アウターチューブ3の開口端に固定される
The
上記アウターチューブ3の上端の開口には、トップキャップ4が螺入して設けられ、トップキャップ4とアウターチューブ3の上部内周面との間にOリング4aを介在させることで、アウターチューブ3の上端側を閉塞している。したがって、フロントフォーク内に貯留されたオイルEよりも上部の空間が閉塞されたことにより、緩衝装置における空気バネ室を構成する。
4bは、トップキャップ4の中央の薄肉部を介してピストンロッド5の上端のネジ穴に螺入されるボルトであり、これにより、ピストンロッド5は、トップキャップ4にしっかりと固定されて、トップキャップ4のピストンロッド取付面4pから垂下して、インナーチューブ1内に同軸に挿通される。このピストンロッド5の下端には、上記スプリング2の上端が着座するピストン部材6を備える。
A
4b is a bolt that is screwed into the screw hole at the upper end of the
ピストン部材6は、ピストンロッド5の軸線方向にオイルEを流通させる図示しないオイル流通路と、外周にピストンリングとを備え、外周をインナーチューブ1の内周面に摺接させながら、オイル流通路にオイルEを流通させることで減衰力を生じさせる。また、ピストン部材6がアウターチューブ3とともにインナーチューブ1に対して移動することでスプリング2が伸縮する。
なお、6bは、リバウンドスプリングであって、フロントフォークSが最伸長となるときに、上記ピストン部材6がロッドガイドに直接衝突しないように設けられた緩衝部材であり、6aは、上記リバウンドスプリング6bの下端が着座する受座である。
The
弾性部材8は、上記トップキャップ4の下面側よりインナーチューブ1方向に突出し、下面がワッシャよりなる環状の受圧体7で支承される。この弾性部材8は、トップキャップ4の下部内周のリング状段部4mにピストンロッド5の上端外周面に摺接状態で嵌着され、トップキャップ4の下面4cより下方に突出している。弾性部材8は、ゴム材、軟性樹脂等の可撓性を有する素材により形成されるが、コイルスプリングで形成しても良い。
The
本実施形態では、上記受圧体7により上記弾性部材8に上記トップキャップ4方向の、収縮予圧を加えた状態で、受圧体7をピストンロッド5に止着している。すなわち、弾性部材8は、受圧体7により上方向への圧力がない状態では、図2に示すように、破線aに示す位置まで伸びて、弾性部材8の下端レベルは、L1の位置にあるが、本実施形態では、受圧体7によりこの弾性部材8の下端に、上方向(トップキャップ4方向)の圧力(予圧)を加えた状態では、実線bに示す位置まで収縮して弾性部材8の下端レベルは、L2の位置まで変形し、この変形を与えたままの状態で、受圧体7を止め輪11で固定する。つまり、受圧体7と止め輪11とで、弾性部材8を予圧を加えた状態で取り付けるための取付手段が構成される。
止め輪11は、CリングやEリングなどの環状の固定具であって、ピストンロッド5の外周面において上記弾性部材8に予圧を付与可能な位置に形成された環状溝20に固定される。環状溝20は、ピストンロッド5の外周面を円周方向に沿って円環状に窪む溝として形成され、止め輪11の位置、すなわち、受圧体7の位置を位置決めする位置決め手段である。また、止め輪11と環状溝20は、受圧体7のインナーチューブ1の底部方向への移動を規制する規制手段として機能する。
したがって、本実施形態では、図2に示すように、レベルL1からレベルL2までの距離Kの分だけインナーチューブ1の先端1zが、受圧体7の下面7bに衝突するまでのストロークが長くなる。
In the present embodiment, the
The
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the stroke until the
図3は、本発明と従来例(受圧体7で弾性部材8に何等の圧力を加えていない状態)との比較例を示し、横軸はストローク長、縦軸はフロントフォークSの受圧荷重であり、破線Fは、従来例の特性、実線Gは、本実施形態の特性を示す。
なお、図3において、M1は従来品の弾性部材8のストローク、M2は本実施形態の弾性部材8のストロークである。同図から明らかなように、有効ストローク長S1に対し、従来例では、ストロークがS2であるのに対し、本発明では、ストロークがS3となり、弾性部材8が短くなった分だけフロントフォークSとしてのストロークが長くなることがわかる。ストロークS2及びS3は、弾性部材8に当接する前の実効ストロークであり、バネ、空気バネ及び減衰作用で動作する領域である。
同図からわかるように、この弾性部材8の距離K分だけストロークが長くなった範囲は、フロントフォークSにおいて大きな荷重を支える部分である。そのため、この範囲のストロークが増加することは、より大きな荷重を支えることが可能となることを意味し、例えば、車両の走行時に特に大きな荷重が作用する段差を超えるときに、従来であれば、インナーチューブ1の先端1zが受圧体7に衝突する場合でも、本発明によれば、上記実効ストロークの範囲内で動作させることができ、衝突を回避させることができる。
なお、L1とL2との差の距離Kは、例えば2〜3mm程度が好ましい。
FIG. 3 shows a comparative example of the present invention and a conventional example (a state in which no pressure is applied to the
In FIG. 3, M1 is the stroke of the conventional
As can be seen from the figure, the range in which the stroke is increased by the distance K of the
Note that the distance K of the difference between L1 and L2 is preferably about 2 to 3 mm, for example.
以上の構成において、フロントフォークSの動作は、次のとおりである。
下部の車軸側と上部の車体側との間に、フロントフォークSを縮める方向の力が作用すると、スプリング2及び空気バネ室の空気バネに圧縮力が加わって、インナーチューブ1の先端1zがトップキャップ4方向に移動する。この先端1zの移動は、減衰機構により速度が制御されながら、図4(a)に示すように、受圧体7の下面7bに当接して、予圧が加わった弾性部材8を圧縮させる。さらに、図4(b)に示すように、トップキャップ4の下面4cに受圧体7が接触するまでインナーチューブ1の先端1zが移動して停止する。このとき弾性部材8は、最大圧縮状態である。
In the above configuration, the operation of the front fork S is as follows.
When a force in the direction of contracting the front fork S acts between the lower axle side and the upper vehicle body side, a compressive force is applied to the
フロントフォークSに伸長方向の力が作用した場合は、弾性部材8の復元力で受圧体7は下方に押圧されて、弾性部材8は、図2に示すbの位置まで伸びて停止し、このとき受圧体7も止め輪11の位置で停止し、インナーチューブ1は先端1zが受圧体7の下面7bから離れて、さらにスプリング2及び空気バネの復元力で元の位置まで戻る。フロントフォークSは、このようにして最大伸長位置まで伸長する。インナーチューブ1には、ロッドガイド10までオイルEが充填されているので、フロントフォークSの伸長にともなって、ピストン部材6がインナーチューブ1内を摺動することで、フロントフォークSの伸長速度を減速させる減衰力を作用させている。
また、ピストン部材6の上部に設けられたリバウンドスプリング6bは、フロントフォークSの最伸長時に、ロッドガイド10とピストン部材6とが勢い良く衝突することを防止する緩衝材としての効果を発揮する。
When a force in the extending direction is applied to the front fork S, the
Further, the
以上の構成によれば、弾性部材8のクッション力によりトップキャップ4及びインナーチューブ1の先端1zが損傷する虞がなくなり、長寿命化が図れるとともに、弾性部材8に予圧を加えた状態で受圧体7で保持したので、インナーチューブ1のトップキャップ4方向のストロークを長くできるので、スプリング2及び空気バネによるクッション性能を損なうことなく、フロントフォークS自体の振動吸収能力を高めることができる。
According to the above configuration, there is no possibility that the
なお、上記実施形態では、弾性部材8に予圧を加える受圧体7を支承する止め輪11をピストンロッド5に固定するとして説明したが、アウターチューブ3の内周面に固定するようにしても良い。
具体的には、図5(a)に示すように、アウターチューブ3の内周面において、弾性部材8に予圧を付与可能な位置に、この内周面の円周方向に沿って窪む環状溝21を形成する。そして、環状溝21に嵌合したときにアウターチューブ3の内周面から中心方向に止め輪11の内周縁を突出させ、この止め輪11の内周側で受圧体7の外周側を支承するように構成すれば良い。このように構成しても、弾性部材8に受圧体7で予圧を付与することができ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、受圧体7をアウターチューブ3の内周面に止着する他の構成として、図5(b)に示すように、アウターチューブ3の内周面に受圧体7の下面7bが当接可能な段部22を形成し、段部22で受圧体7をアウターチューブ3の内周面に止着するようにしても良い。
In the embodiment described above, the retaining
Specifically, as shown in FIG. 5A, an annular shape that is recessed along the circumferential direction of the inner peripheral surface at a position where a preload can be applied to the
Further, as another configuration for fixing the
また、上記実施形態では、止め輪11を固定する環状溝20をピストンロッド5に一つ形成するものとして説明したが、これに限定されず、ピストンロッド5の軸線に沿って複数設けるようにしても良い。
具体的には、図6(a)に示すように、ピストンロッド5の外周面に複数の環状溝20A;20B;20Cを軸線方向に沿って所定距離離間させて形成しておくことで、弾性部材8に作用させる予圧を調節することが可能となり、フロントフォークSのストローク量の調整及び振動吸収能力の調整が可能となる。また、アウターチューブ7の内周面で受圧体7を止着する場合には、図6(b)に示すように、アウターチューブ3の内周面に複数の環状溝21A;21B;21Cを軸線方向に沿って所定距離離間させて形成しておくことで、弾性部材8に作用させる予圧を調節することが可能となり、フロントフォークSのストローク量の調整及び振動吸収能力の調整が可能となる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated as what forms the
Specifically, as shown in FIG. 6 (a), a plurality of annular grooves 20A; 20B; 20C are formed on the outer peripheral surface of the
また、上記実施形態では、受圧体7を環状(リング状)として説明したが、例えば、ピストンロッド5を設けない場合には、円板状であっても良く、弾性部材8の下面を支持できる形状であれば適宜変更しても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the
1 インナーチューブ、2 スプリング、3 アウターチューブ、
4 トップキャップ、5 ピストンロッド、7 受圧体、8 弾性部材、11 止め輪。
1 Inner tube, 2 Spring, 3 Outer tube,
4 top cap, 5 piston rod, 7 pressure receiving body, 8 elastic member, 11 retaining ring.
Claims (3)
上端側がトップキャップにより閉塞され、下端側が前記インナーチューブの上端側に同軸に挿通されるアウターチューブと、
前記アウターチューブの内周側において、前記トップキャップに設けられた弾性部材と、を備えた緩衝装置において、
前記弾性部材に前記トップキャップ方向への収縮予圧を加えた状態で取り付ける取付手段を備え、
前記取付手段は、前記弾性部材に当接する受圧体と、前記アウターチューブに設けられ、前記受圧体の前記インナーチューブの下端方向への移動を規制する規制手段とで構成され、
前記受圧体は、前記インナーチューブがトップキャップ方向に所定のストローク長さ分移動したときに前記インナーチューブの上端に接触し、前記インナーチューブが前記ストローク長さを超えて移動したときに前記トップキャップ方向に移動可能に設けられ、
前記規制手段は、前記アウターチューブの軸線に沿って位置を変更可能に設けられ、規制手段の位置を前記トップキャップ方向に移動させることにより前記収縮予圧が大きくなるとともに前記ストローク長さが長くなることを特徴とする緩衝装置。 An inner tube whose lower end is closed ;
An outer tube whose upper end is closed by a top cap and whose lower end is coaxially inserted into the upper end of the inner tube;
On the inner peripheral side of the outer tube, an elastic member provided on the top cap ,
Comprising a install them mounting means in a state where the plus shrinkage preload to the elastic member top cap direction,
The attachment means is composed of a pressure receiving body that comes into contact with the elastic member, and a regulation means that is provided on the outer tube and restricts movement of the pressure receiving body in the lower end direction of the inner tube,
The pressure-receiving body contacts the upper end of the inner tube when the inner tube moves in a top cap direction by a predetermined stroke length, and the top cap when the inner tube moves beyond the stroke length. Provided to be movable in the direction,
The restricting means is provided such that its position can be changed along the axis of the outer tube, and the contraction preload is increased and the stroke length is lengthened by moving the position of the restricting means in the direction of the top cap. A shock absorber characterized by.
前記規制手段が前記ロッドに止着されたことを特徴とする請求項1記載の緩衝装置。 The outer tube includes a rod that hangs down from the top cap , passes through the pressure receiving body, and is coaxially inserted into the inner tube ,
Damping device according to claim 1, wherein said regulating means is secured to said rod.
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