JP2003329077A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダンパー内圧力を保障するためのフリーピス
トンを附勢するバネ力を独自に高低調整し得るようにす
る。 【解決手段】 懸架バネＳの配在下に軸芯部にダンパー
Ｄを有すると共に内側のリザーバー室Ｒにおける油中に
配在のフリーピストン４でダンパーＤの伸縮作動時にお
けるダンパー内圧力を保障するフロントフォークにおい
て、軸芯部にダンパーＤを構成するピストンロッド２を
挿通させる筒状に形成されながら上端で懸架バネＳの下
端を担持して同じくダンパーＤを構成するシリンダ１の
ヘッド部１ａに着座するケーシング７を有し、このケー
シング７内にフリーピストン４が昇降可能に収装される
と共に、このフリーピストン４がケーシング７内に収装
された専用附勢バネ８で附勢されて上記のヘッド部１ａ
に着座してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、二輪車の前輪側
に架装されて前輪に入力される路面振動を吸収するフロ
ントフォークの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】二輪車の前輪側に架装されて前輪に入力
される路面振動を吸収するフロントフォークとしては、
従来から種々の提案があるが、その中に、フロントフォ
ークの伸縮作動時における設定の減衰力発生を保障し得
るようにした提案がある。

【０００３】すなわち、図２に示すフロントフォーク
は、懸架バネＳの配在下に車体側チューブたるアウター
チューブＣ１に対して車軸側チューブたるインナーチュ
ーブＣ２を出没可能に連繋しながら軸芯部にダンパーＤ
を有すると共に、内側をリザーバー室Ｒに設定し、図示
しないが、このリザーバー室ＲをダンパーＤの内側に、
すなわち、ダンパーＤを構成するシリンダ１内に連通さ
せている。

【０００４】ちなみに、シリンダ１内には同じくダンパ
ーＤを構成するピストンロッド２の下端側が出没可能に
挿通されると共に、このピストンロッド２の下端部に連
設されたピストン３がシリンダ１内に摺動可能に収装さ
れていて、このピストン３によってシリンダ１内に伸側
油室Ｒ１と圧側油室Ｒ２を画成している。

【０００５】このとき、シリンダ１内の伸側油室Ｒ１と
圧側油室Ｒ２は、図示しないが、ピストン３を介して相
互に連通すると共に、圧側油室Ｒ２は、シリンダ１外た
るリザーバー室Ｒに連通している。

【０００６】その一方で、このフロントフォークは、上
記のリザーバー室Ｒにおける油中に配在され、懸架バネ
Ｓの下端を担持しながら上記のシリンダ１におけるヘッ
ド部１ａに着座するフリーピストン４を有している。

【０００７】このとき、図示するところでは、上記のヘ
ッド部１ａは、上記のピストンロッド２を軸芯部に貫通
させながらシリンダ１の上端開口を閉塞するヘッド部材
１１を有しており、このヘッド部材１１の外周に突出形
成されたフランジ部１１ａで上記の懸架バネＳの下端を
担持するとしている。

【０００８】ちなみに、上記のフランジ部１１ａは、周
方向に適宜に間隔で切欠部１１ｂを有していて、この切
欠部１１ｂでフランジ部１１ａにおける上下側を連通可
能にしている。

【０００９】そして、上記のフリーピストン４は、図示
するところでは、環状に形成されていて、外周をチェッ
クシール５の配在下にインナーチューブＣ２の内周に摺
接させると共に、内周を上記のヘッド部材１１における
上端側たる筒状ガイド部１１ｃの外周にベアリング部材
６の配在下に摺接させている。

【００１０】その結果、リザーバー室Ｒは、フリーピス
トン４の下方側となるシリンダ外側部分と、このフリー
ピストン４の上方側となる懸架バネ側部分とに、見掛
上、分断されることになり、上方の懸架バネ側部分に
は、図示しないが、油面を境にしてエア室が画成される
としている。

【００１１】ちなみに、上記の筒状ガイド部１１ｃは、
上端部の外径を上端に近づくにしたがって徐々に縮径さ
せており、したがって、フリーピストン４がこの縮径部
分に位置決められるときには、図示しないが、このフリ
ーピストン４の内周と筒状ガイド部１１ｃの外周との間
に環状の隙間が形成されることになり、この隙間を介し
てフリーピストン４の上下側が連通されることになる。

【００１２】それゆえ、上記したフロントフォークにあ
っては、アウターチューブＣ１に対してインナーチュー
ブＣ２が出没するダンパーＤの伸縮作動時に、リザーバ
ー室Ｒにフリーピストン４を有するがゆえに、ダンパー
Ｄにおける内圧が保障されることになる。

【００１３】すなわち、このシリンダ外側部分は、フロ
ントフォークの伸縮作動時に懸架バネＳで背後側から附
勢されているフリーピストン４によって言わば常時加圧
状態におかれるから、フリーピストン４の上方側とな
る、すなわち、油面を境にしてエア室に連通する懸架バ
ネ側部分に比較して、言わば高圧化されていることにな
る。

【００１４】それゆえ、この高圧化されているシリンダ
外側部分に連通するシリンダ１内、すなわち、シリンダ
１内の圧側油室Ｒ２およびこの圧側油室Ｒ２に連通する
伸側油室Ｒ１における油圧がこのシリンダ外側部分にお
ける高圧化の影響を受けて加圧される状態になる。

【００１５】その結果、たとえば、このフロントフォー
クの圧縮作動時に、膨張する伸側油室Ｒ１が負圧になら
ずして、伸側油室Ｒ１にバキューム現象を招来させず、
したがって、伸側油室Ｒ１に油の吸い込み不足を招来し
ないことになる。

【００１６】そして、このフロントフォークが反転して
伸長作動するときに伸側油室Ｒ１に油不足を招来してい
ないから、ピストン３に配在の伸側減衰バルブを油が通
過することで発生される伸側減衰力が設定の通りに発生
されることになる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たフロントフォークにあっては、フリーピストン４によ
るシリンダ１内の油圧保障が懸架バネＳのバネば力に左
右されると指摘される可能性がある。

【００１８】すなわち、上記したフロントフォークにあ
っては、フリーピストン４を附勢するのは懸架バネＳで
あり、したがって、この懸架バネＳのバネ力の設定如何
でシリンダ１内の加圧状況が異なることになる。

【００１９】しかし、シリンダ１内の油圧保障を主眼に
するならば、この保障される油圧の高低の選択を可能に
することを含めて、フリーピストン４を附勢するバネ力
は独自に設定されるのが好ましい。

【００２０】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、フリー
ピストンを有することで所定の油圧保障機能を発揮し得
るのはもちろんであるが、フリーピストンを附勢するば
ね力の高低を選択し得るようにして、好ましい油圧保障
機能を発揮し得るようにし、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。

【００２１】

【課題を解決するための手段】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、懸架バネの配在下にアウターチューブに対し
てインナーチューブを出没可能に連繋しながら軸芯部に
ダンパーを有すると共に、内側となるリザーバー室にお
ける油中に配在されてダンパーの伸縮作動時にダンパー
の内圧を保障するフリーピストンを有してなるフロント
フォークにおいて、軸芯部にダンパーを構成するピスト
ンロッドを挿通させる筒状に形成されながら上端で懸架
バネの下端を担持して同じくダンパーを構成するシリン
ダのヘッド部に着座するケーシングを有し、このケーシ
ング内にフリーピストンが昇降可能に収装されると共
に、このフリーピストンがケーシング内に収装された専
用附勢バネで附勢されて上記のヘッド部に着座してなる
とする。

【００２２】それゆえ、フリーピストンは、正常の油圧
環境下では、懸架バネの影響を受けずして、専用附勢バ
ネのバネ力でのみ附勢されることになり、したがって、
選択された専用附勢バネのバネ力に基づくダンパー内圧
力を保障し得ることになる。

【００２３】そして、上記した構成において、より具体
的には、シリンダのヘッド部が軸芯部にピストンロッド
を貫通させながらシリンダの上端開口を閉塞するヘッド
部材を有すると共に、このヘッド部材における上端側が
軸芯部にピストンロッドを挿通させながら外周にフリー
ピストンを介装させる筒状ガイド部とされる一方で、フ
リーピストンが下端外周にチェックシールを有しながら
ケーシングの内周に摺接すると共に、内周にベアリング
部材を有しながら上記の筒状ガイド部に摺接してなると
する。

【００２４】それゆえ、フリーピストンの下方における
油圧が高まるとき、フリーピストンが専用附勢バネを収
縮させてケーシング内を上昇し、フリーピストンの下方
における高圧化を回避し得ることになる。

【００２５】また、ケーシングの上端に内周側フランジ
が形成されると共に、この内周側フランジにフリーピス
トンが当接されるとき、ケーシングがフリーピストンと
共に上昇するように設定されてなるとする。

【００２６】それゆえ、フリーピストンの下方における
異常な高圧化でフリーピストンが大きいストロークで上
昇してケーシングの上端に当接されると共にフリーピス
トンのさらなる上昇で、ケーシングがシリンダにおける
ヘッド部から離座し、フリーピストンの下方油圧がケー
シングの外周を介してケーシングの上方に解放されるこ
とになる。

【００２７】さらに、ケーシングの上端に内周側フラン
ジが形成されるとき、この内周側フランジに懸架バネの
下端を担持させると共に、この内周側フランジに専用附
勢バネの上端を係止させてなるとする。

【００２８】それゆえ、懸架バネの下端を担持すると共
に専用附勢バネの上端を係止するストッパ部などを、上
記の内周側フランジの他に、ケーシングの上端近傍など
に別途形成しなくても済むことになる。

【００２９】

【発明の実施の形態】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
フォークにあっても、基本的には、前記した従来のフロ
ントフォークと同様の構成を有している。

【００３０】それゆえ、以下に図示するところにあっ
て、その構成が前記した従来のフロントフォークと同様
となるところについては、図中に同一の符号を付するの
みとして、要する場合を除き、その詳しい説明を省略
し、以下には、この発明において特徴となるところを中
心に説明する。

【００３１】なお、ピストン３には、図示しないが、伸
側減衰バルブと吸い込みバルブあるいは背圧バルブが配
在されていて、フロントフォークの伸長作動時たるダン
パーＤの伸縮作動時に伸側油室Ｒ１からの油がこのピス
トン３における伸側減衰バルブを通過して圧側油室Ｒ２
に流出することで設定の伸側減衰力が発生するとしてい
る。

【００３２】そして、ダンパーＤの収縮作動時には、膨
張する伸側油室Ｒ１に吸い込みバルブあるいは背圧バル
ブを介して圧側油室Ｒ２からの油が補給される。

【００３３】また、シリンダ１内の下端部には、同じく
図示しないが、圧側減衰バルブと吸い込みバルブを有す
るベースバルブ部が配在されていて、ダンパーＤの収縮
作動時に圧側油室Ｒ２からの油がこのベースバルブ部に
おける圧側減衰バルブを通過してリザーバー室Ｒに流出
することで設定の圧側減衰力が発生するとしている。

【００３４】そしてまた、ダンパーＤの伸長作動時に
は、ベースバルブ部における吸い込みバルブを介して圧
側油室Ｒ２おいて不足することになる油がリザーバー室
Ｒから補給される。

【００３５】上記した前提の下に、この発明によるフロ
ントフォークにあっては、図１に示すように、軸芯部に
ピストンロッド２を挿通させる筒状に形成されながら上
端で懸架バネＳの下端を担持してシリンダ１のヘッド部
１ａに着座するケーシング７を有してなる。

【００３６】このとき、ケーシング７の下端は、懸架バ
ネＳのバネ力もあって、下方のヘッド部１ａにいわゆる
液密状態に着座するのはもちろんである。

【００３７】そして、このフロントフォークにあって
は、ケーシング７内にフリーピストン４が昇降可能に収
装されると共に、このフリーピストン４がケーシング７
内に収装された専用附勢バネ８で附勢されてシリンダ１
におけるヘッド部１ａに着座してなるとしている。

【００３８】このとき、この専用附勢バネ８におけるバ
ネ力は、上記の懸架バネＳにおけるバネ力に比較して低
く設定されていることはもちろんである。

【００３９】また、このとき、ケーシング７は、図示す
るところでは、上端に内周側フランジ７ａを有してなる
とし、この内周側フランジ７ａで懸架バネＳの下端を担
持すると共に、専用附勢バネ８の上端を係止するとして
いる。

【００４０】それゆえ、このケーシング７にあっては、
この内周側フランジ７ａを有することで、これに懸架バ
ネＳの下端を担持させることを含めて、専用附勢バネ８
の上端を係止するストッパ部などを、上記の内周側フラ
ンジ７ａの他に、ケーシング７の上端近傍などに別途形
成しなくても済むことになる。

【００４１】以上からして、このフロントフォークにあ
っては、フリーピストン４は、その下方における油圧が
異常に高圧化しない正常の油圧環境下では、懸架バネＳ
の影響を受けずして、専用附勢バネ８のバネ力でのみ附
勢されることになり、その結果、選択された専用附勢バ
ネ８のバネ力に基づいてダンパー内圧力を保障し得るこ
とになる。

【００４２】このとき、シリンダ１におけるヘッド部１
ａは、軸芯部にピストンロッド２を貫通させながらシリ
ンダ１の上端開口を閉塞するヘッド部材１１を有してお
り、このヘッド部材１１における上端側が軸芯部にピス
トンロッド２を挿通させながら外周にフリーピストン４
を介装させる筒状ガイド部１１ｃとされている。

【００４３】ちなみに、図示するところにあって、ヘッ
ド部材１１は、前記した従来例の場合におけるフランジ
部１１ａ（図２参照）に比較して、厚肉となる隔壁部１
１ｄを有すると共に、この隔壁部１１ｄに前記した従来
例の場合における切欠部１１ｂ（図２参照）に代るポー
ト１１ｅを有するとしている。

【００４４】それゆえ、このヘッド部材１１にあって
は、隔壁部１１ｄの上下側が上記のポート１１ｅで連通
可能とされている。

【００４５】ところで、フリーピストン４は、図示する
ところでは、下端に外周側フランジ４ａを有するほぼ筒
状に形成されてなり、この外周側フランジ４ａが外周に
チェックシール５を有しながらケーシング７の内周に摺
接すると共に、内周にベアリング部材６を有しながら上
記の筒状ガイド部１１ｃに摺接するとしている。

【００４６】このとき、フリーピストン４における下端
の外周側フランジ４ａは、上記したポート１１ｅの図中
で上端となる開口端を開閉可能に閉塞するとしており、
したがって、フリーピストン４が上昇するときにポート
１１ｅの開口端が開放され、フリーピストン４が隔壁部
１１ｄに着座するときにポート１１ｅの開口端が閉塞さ
れるとしている。

【００４７】そして、上記のチェックシール５は、図示
しないが、外周側フランジ４ａの外周に介装された状態
で上昇しているときに、フリーピストン４の下方の油が
フリーピストン４の外周を介するようにしてフリーピス
トン４の上方に流出することを阻止するチェック機能を
発揮するとしている。

【００４８】そして、このチェックシール５は、図示す
るように、外周側フランジ４ａの外周に介装された状態
で下降しているときに、フリーピストン４の上方の油が
フリーピストン４の外周を介するようにしてフリーピス
トン４の下方に流出することを許容するとしている。

【００４９】その結果、このフロントフォークにあって
は、フリーピストン４の下方において油不足を生じる場
合には、フリーピストン４の上方からの、すなわち、リ
ザーバー室Ｒにおける上方側たる懸架バネ側部分から油
が同じくリザーバー室Ｒにおける下方側たるシリンダ外
側部分に補給されることになる。

【００５０】その反面、このフロントフォークにあって
は、フリーピストン４の下方に油が溜まる傾向になり、
したがって、フリーピストン４の下方において、フロン
トフォークの伸縮作動に伴い、リザーバー室Ｒにおける
シリンダ外側部分における油圧が徐々に高くなる。

【００５１】それゆえ、フリーピストン４は、下方にお
ける油圧が高まるとき、専用附勢バネ８を収縮させてケ
ーシング７内を上昇し、フリーピストン４の下方におけ
る高圧化を回避し得ることになる。

【００５２】上記したところに対して、たとえば、フロ
ントフォークが、すなわち、ダンパーＤが極めて大きい
ストロークで収縮作動し、したがって、リザーバー室Ｒ
におけるシリンダ外側部分の油圧が異常に高圧化される
場合には、フリーピストン４が専用附勢バネを大きく収
縮させて大きいストロークでケーシング７内を上昇する
ことになる。

【００５３】そして、この上昇でフリーピストン４がケ
ーシング７の上端に当接されると共にフリーピストン４
のさらなる上昇で、ケーシング７が上昇することにな
り、このとき、ケーシング７の下端がシリンダ１におけ
るヘッド部１ａから離座し、フリーピストン４の下方の
油圧がケーシング７の外周を介してケーシング７の上方
に解放されることになる。

【００５４】それゆえ、このフロントフォークにあって
は、フリーピストン４の下方の油圧が異常に高圧化する
ような場合にも、その高圧化の影響がシリンダ１内外に
及ばなくなり、したがって、シリンダ１内外のシール部
におけるシール機能が恒久的に保障されることになる。

【００５５】前記したところでは、この発明におけるフ
ロントフォークがアウターチューブＣ１を車体側チュー
ブとし、インナーチューブＣ２を車軸側チューブとする
倒立型に設定されているが、この発明の意図するところ
からすれば、アウターチューブＣ１を車軸側チューブと
し、インナーチューブＣ２を車体側チューブとする正立
型に設定されてなるとしても良い。

【００５６】そして、このフロントフォークが正立型に
設定される場合には、前記したところと同様の作用効果
を望めるのはもちろんのこと、シリンダ１におけるヘッ
ド部１ａを構成するヘッド部材１１における隔壁部１１
ｄは、図１中に破線図で示すように、外周にベアリング
部材Ｂを有しながらインナーチューブＣ２の内周に摺接
するのが好ましい。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明にあって
は、フリーピストンが正常の油圧環境下では、懸架バネ
の影響を受けずして、専用附勢バネのバネ力でのみ附勢
されることになり、したがって、選択された専用附勢バ
ネのバネ力に基づくダンパー内圧力を保障し得ることに
なる。

【００５８】そして、請求項２の発明にあっては、フリ
ーピストンの下方における油圧が高まるとき、フリーピ
ストンが専用附勢バネを収縮させてケーシング内を上昇
し、フリーピストンの下方における高圧化を回避し得る
ことになる。

【００５９】また、請求項３の発明にあっては、フリー
ピストンの下方が異常に高圧化するときには、フリーピ
ストンが大きいストロークで上昇してケーシングの上端
に当接されると共にフリーピストンのさらなる上昇で、
ケーシングがシリンダにおけるヘッド部から離座し、フ
リーピストンの下方油圧がケーシングの外周を介してケ
ーシングの上方に解放されることになる。

【００６０】さらに、請求項４の発明にあっては、懸架
バネの下端を担持すると共に専用附勢バネの上端を係止
するストッパ部などを、上記の内周側フランジの他に、
ケーシングの上端近傍などに別途形成しなくても済むこ
とになる。

【００６１】その結果、この発明によれば、フリーピス
トンを有することで所定の油圧保障機能を発揮し得るの
はもちろんであるが、フリーピストンを附勢するばね力
の高低を選択し得るようにして、好ましい油圧保障機能
を発揮し得るようにし、その汎用性の向上を期待するの
に最適となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるフロントフォークを一部破断し
て示す部分正面図である。

【図２】従来例としてのフロントフォークを図１と同様
に示す図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストンロッド ３ ピストン ４ フリーピストン ４ａ 外周側フランジ ５ チェックシール ６，Ｂ ベアリング部材 ７ ケーシング ７ａ 内周側フランジ ８ 専用附勢バネ １１ ヘッド部材 １１ｃ 筒状ガイド部 １１ｄ 隔壁部 １１ｅ ポート Ｃ１ アウターチューブ Ｃ２ インナーチューブ Ｒ リザーバー室 Ｒ１ 伸側油室 Ｒ２ 圧側油室 Ｓ 懸架バネ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 懸架バネの配在下にアウターチューブに
   対してインナーチューブを出没可能に連繋しながら軸芯
   部にダンパーを有すると共に、内側となるリザーバー室
   における油中に配在されてダンパーの伸縮作動時にダン
   パーの内圧を保障するフリーピストンを有してなるフロ
   ントフォークにおいて、軸芯部にダンパーを構成するピ
   ストンロッドを挿通させる筒状に形成されながら上端で
   懸架バネの下端を担持して同じくダンパーを構成するシ
   リンダのヘッド部に着座するケーシングを有し、このケ
   ーシング内にフリーピストンが昇降可能に収装されると
   共に、このフリーピストンがケーシング内に収装された
   専用附勢バネで附勢されて上記のヘッド部に着座してな
   ることを特徴とするフロントフォーク
2. 【請求項２】 シリンダのヘッド部が軸芯部にピストン
   ロッドを貫通させながらシリンダの上端開口を閉塞する
   ヘッド部材を有すると共に、このヘッド部材における上
   端側が軸芯部にピストンロッドを挿通させながら外周に
   フリーピストンを介装させる筒状ガイド部とされる一方
   で、フリーピストンが下端外周にチェックシールを有し
   ながらケーシングの内周に摺接すると共に、内周にベア
   リング部材を有しながら上記の筒状ガイド部に摺接して
   なる請求項１に記載のフロントフォーク
3. 【請求項３】 ケーシングの上端に内周側フランジが形
   成されると共に、この内周側フランジにフリーピストン
   が当接されるとき、ケーシングがフリーピストンと共に
   上昇するように設定されてなる請求項１に記載のフロン
   トフォーク
4. 【請求項４】 ケーシングの上端に内周側フランジが形
   成されると共に、この内周側フランジに懸架バネの下端
   を担持させ、かつ、この内周側フランジに専用附勢バネ
   の上端を係止させてなる請求項１に記載のフロントフォ
   ーク