JP2005009541A - 自動二輪車等のフロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】ピストンロッドの上端部をアジャスタを介して車体側チューブの上端部に設けたキャップ部材に結合した自動二輪車等のフロントフォークにおいて、アジャスタに対するピストンロッドの相対位置を変化させることなくそれら両者を簡易に着脱可能にすること
【解決手段】アジャスタ２４を介して、ピストンロッド２９の上端部を、車体側チューブ１１の上端部に設けたキャップ部材２３に結合した自動二輪車等のフロントフォーク１０において、アジャスタ２４を、キャップ部材２３側に結合する第１のアジャスタ１０１と、ピストンロッド２９の上端部側に結合する第２のアジャスタ１０２の分割体から構成し、第１のアジャスタ１０１と第２のアジャスタ１０２を互いに螺合するとともに、いずれか一方のストッパ面１０１Ａを他方のストッパ面１０２Ａに当接させた状態で締結したもの。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車等のフロントフォークに関し、懸架スプリングの交換、油面調整等の仕様変更、オーバーホール等に際し、これらの作業の前後で、作動特性の変化を生じない自動二輪車等のフロントフォークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１のフロントフォークは、アウタチューブ１１とインナチューブ１２を摺動自在に嵌合し、インナチューブ１２内に設けた油室と、該油室内を摺動するピストン４２と、ピストン４２を先端部に取付けたピストンロッド２９とを備えるとともに、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の間に懸架スプリング１３を介装している。そして、ピストンロッド２９の上端部外周に、懸架スプリング１３のばね荷重を調整するアジャスタ２８を固定し、アジャスタ２８を介して、ピストンロッド２９の上端部を、アウタチューブ１１の上端部に設けたキャップ２５に結合している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６１９３８（３頁、図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１のフロントフォークでは、懸架スプリング１３を以下の手順で交換する。特許文献１の図５において、キャップ２５とアウタチューブ１１との螺合を外し、アウタチューブを下方に下げる。次に、スプリングカラーを下方に押し下げた状態で、アジャスタ２８とピストンロッド２９との螺合を外すことにより、キャップ２５にアジャスタ２８、スライダ３３が組付いた組立体を、一体として取外す。その後、スプリングカラー３４、懸架スプリング１３を上方に取出す。
【０００５】
しかしながら、上述の懸架スプリング１３の交換作業では、一般のユーザーが、懸架スプリング１３を交換した後、再度アジャスタ２８とピストンロッド２９を螺合して組付ける際に、ピストンロッド２９とアジャスタ２８の相対位置を分解する前の位置に組付けることを保証することができない（アジャスタ２８とロックナット３０は、ピストンロッド２９外周のねじ部の任意の位置でロックできる）。
【０００６】
その結果、アジャスタ２８に対するピストンロッド２９の相対位置が変化することになり、ピストンロッド２９のダンパシリンダ２１に対する取付位置や、ピストンロッド２９の外周に取付けたオイルロックピース７０Ｃとダンパシリンダ２１に取付けたオイルロックカラー３１との相対位置が変化し、伸び切り位置や、最圧縮位置が異なってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、ピストンロッドの上端部をアジャスタを介して車体側チューブの上端部に設けたキャップ部材に結合した自動二輪車等のフロントフォークにおいて、アジャスタに対するピストンロッドの相対位置を変化させることなくそれら両者を簡易に着脱可能にすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車体側チューブと車輪側チューブを摺動自在に嵌合し、車輪側チューブ内に設けた油室と、該油室内を摺動するピストンと、該ピストンを先端部に取付けたピストンロッドとを備え、車体側チューブと車輪側チューブの間に懸架スプリングを介装し、ピストンロッドの上端部外周に、懸架スプリングのばね荷重を調整するアジャスタを固定し、該アジャスタを介して、前記ピストンロッドの上端部を、車体側チューブの上端部に設けたキャップ部材に結合した自動二輪車等のフロントフォークにおいて、前記アジャスタを、前記キャップ部材側に結合する第１のアジャスタと、前記ピストンロッドの上端部側に結合する第２のアジャスタの分割体から構成し、第１のアジャスタと第２のアジャスタを互いに螺合するとともに、いずれか一方のストッパ面を他方のストッパ面に当接させた状態で締結したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１はフロントフォークを示す全体断面図、図２は図１の下部断面図、図３は図１の中間部断面図、図４は図１の上部断面図、図５はアジャスタの結合状態を示す断面図、図６はアジャスタの分解状態を示す断面図、図７は第１のアジャスタを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、図８はアジャスタカバーを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底面図、図９は第２のアジャスタを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は底面図である。
【００１０】
自動二輪車等のフロントフォーク１０は、図１〜図４に示す如く、車体側のアウタチューブ（車体側チューブ）１１を車軸側のインナチューブ（車輪側チューブ）１２に摺動自在に嵌合して倒立にし、両チューブ１１、１２の間に懸架スプリング１３を介装するとともに、単筒型ダンパ１４を正立にして内装している。
【００１１】
アウタチューブ１１の下端内周部にはインナチューブ１２の外周部が摺接するブッシュ１５、オイルシール１６が嵌着され、インナチューブ１２の上端外周部にはアウタチューブ１１の内周部が摺接するブッシュ１８が嵌着される。
【００１２】
アウタチューブ１１はアッパブラケット１９Ａ（不図示）、ロアブラケット１９Ｂ（不図示）を介して車体側に支持され、インナチューブ１２は車軸ブラケット２０を介して車軸に結合される。
【００１３】
フロントフォーク１０は、車軸ブラケット２０の内部に固定した、ダンパ１４のダンパシリンダ２１をインナチューブ１２の内部に立設している。ダンパシリンダ２１は、車軸ブラケット２０の底部に挿着したセンターボルト２２により固定される。
【００１４】
フロントフォーク１０は、図５に示す如く、アウタチューブ１１の上端開口部にキャップ（キャップ部材）２３の円筒部２３Ａを液密に挿着するとともに螺着され、キャップ２３の蓋部２３Ｂの内周にはばね荷重調整アジャスタ２４を液密に挿着している。アジャスタ２４は蓋部２３Ｂの内側面に衝合する段差部を備えるとともに、蓋部２３Ｂに対する外側突出部に螺着されるロックナット２５を備え、段差部とロックナット２５により蓋部２３Ｂを挟んで該蓋部２３Ｂに回転可能に挿着される。アジャスタ２４のロックナット２５より外方に突出する端部には、図８に示すアジャスタカバー２６が挿着される。アジャスタカバー２６は、アジャスタ２４の外周の二面幅部（後述の第１のアジャスタ１０１の二面幅部１０１Ｂ）に係着される二面幅部２７を内周に有し、この二面幅部２７によりアジャスタ２４と回転方向に一体に結合されるとともに、アジャスタ２４の端部に係着したストッパリング２８と軸方向に係合してアジャスタ２４から抜け止めされる。アジャスタ２４の下端内周にはピストンロッド２９の上端部が螺着され、ロックナット３０でロックされている。このピストンロッド２９の下端部はダンパシリンダ２１に挿入されている。
【００１５】
インナチューブ１２の内部のダンパシリンダ２１の上端外周部にはストッパリング３１Ａに支持されるばね受ストッパ３１Ｂ、スラストレース３１Ｃを介してばね受３２が支持される。他方、アウタチューブ１１の内部で、アジャスタ２４の外周には軸方向に沿う溝部２４Ａが設けられ、このアジャスタ２４の溝部２４Ａに係合して回り止めされるスライダ３３がキャップ２３の円筒部２３Ａの内周に螺合している。スライダ３３は筒状のスプリングカラー３４を介して懸架スプリング１３の上端を支持し、ばね受３２によって懸架スプリング１３の下端を支持する。アジャスタ２４を回動操作することにより、スライダ３３を上下動し、ひいてはスプリングカラー３４を介して懸架スプリング１３の初期荷重を設定可能とする。
【００１６】
アウタチューブ１１とインナチューブ１２の内部で、ダンパシリンダ２１の外周部には、油溜室３５Ａと気体室３５Ｂとが設けられ、気体室３５Ｂに閉じ込められている気体が気体ばねを構成する。油溜室３５Ａの作動油は、気体室３５Ｂのばね定数の調整と、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の摺接ブッシュ１５、１８の潤滑、インナチューブ１２の下端部のオイルシール１６の湿潤に寄与する。そして、これらの懸架ばね１３と気体ばねの弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。
【００１７】
ダンパ１４は、ピストンバルブ装置（伸側減衰力発生装置）４０と、ボトムバルブ装置（圧側減衰力発生装置）５０とを有する。ダンパ１４は、ピストンバルブ装置４０とボトムバルブ装置５０の発生する減衰力により、懸架スプリング１３と気体ばねによる衝撃力の吸収に伴うアウタチューブ１１とインナチューブ１２の伸縮振動を抑制する。
【００１８】
ダンパシリンダ２１の上端開口部にはロッドガイド３６が液密に螺着され、ロッドガイド３６の内周にはピストンロッド２９を摺接案内するブッシュ３６Ａが圧入される。
【００１９】
尚、ピストンロッド２９の外周には最圧縮ストローク規制手段としてのストッパラバー３７が固定され、このストッパラバー３７はロッドガイド３６の上端面に衝合することにより、最圧縮時の緩衝をなす。
【００２０】
また、ダンパシリンダ２１の内部で、ロッドガイド３６の直下にはリバウンドシート３８が取着され、リバウンドシート３８にリバウンドスプリング３９の上端部を保持する。このリバウンドスプリング３９は後述するピストンホルダ４１に衝合することにより、最伸張時の緩衝をなす。
【００２１】
以下、フロントフォーク１０の減衰機構について説明する。
（ピストンバルブ装置４０）
ピストンバルブ装置４０は、ピストンロッド２９の先端部にピストンホルダ４１を装着し、このピストンホルダ４１に螺着されるナット４１Ａ、バルブストッパ４１Ｂによりピストン４２、バルブストッパ４１Ｃを装着している。ピストン４２は、ダンパシリンダ２１の内部を摺接し、ダンパシリンダ２１の内部をピストンロッド２９が収容されないピストン側油室４３Ａとピストンロッド２９が収容されるロッド側油室４３Ｂとに区画する。ピストン４２は、伸側バルブ４４Ａを備えてピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとを連絡可能とする伸側流路４４と、圧側バルブ（チェックバルブ）４５Ａを備えてピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとを連絡可能とする圧側流路４５（不図示）とを備える。
【００２２】
また、ピストンバルブ装置４０は、アジャスタ２４にの中空部に液密に挿着されるとともに螺着されて外部から操作できる減衰力調整ロッド４６を有し、ピストンロッド２９の中空部に挿入した減衰力調整チューブ４７を減衰力調整ロッド４６の下端部に突き当て、ピストンホルダ４１の中空部に挿入したニードル４８を減衰力調整チューブ４７の下端部に突き当てるように、ニードル４８のフランジとピストンホルダ４１の端面との間にばね４９を介装している。アジャスタ２４と減衰力調整ロッド４６は、減衰力調整ロッド４６の回転操作に節度感を与えるクリックボール装置４６Ａを備える。ニードル４８により、ピストンホルダ４１に設けてあるピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂのバイパス路４３Ｃの流路面積を調整可能にする。
【００２３】
従って、フロントフォーク１０の圧縮時には、ピストン側油室４３Ａの油が圧側流路４５を通り圧側バルブ４５Ａを開いてロッド側油室４３Ｂへ導かれる。
【００２４】
また、フロントフォーク１０の伸張時には、ダンパシリンダ２１とピストンロッド２９の相対速度が低速のとき、ロッド側油室４３Ｂの油がニードル４８のあるバイパス路４３Ｃを通ってピストン側油室４３Ａへ導かれ、この間のニードル４８による絞り抵抗により伸側の減衰力を生ずる。この減衰力は、ニードル４８の位置調整により調整される。
【００２５】
また、フロントフォーク１０の伸張時で、ダンパシリンダ２１とピストンロッド２９の相対速度が中高速のとき、ロッド側油室４３Ｂの油が伸側流路４４を通り伸側バルブ４４Ａを撓み変形させてピストン側油室４３Ａへ導かれ、伸側の減衰力を生ずる。
【００２６】
（ボトムバルブ装置５０）
フロントフォーク１０は、ボトムバルブ装置５０を構成するサブタンク５１を車軸ブラケット２０に固定的に備える。ボトムバルブ装置５０は、サブタンク５１の開口部にキャップ５２を螺着し、サブタンク５１の上部油室５１Ａに臨むキャップ５２の下端面に支持ボルト５３を螺着し、支持ボルト５３の先端部にボトムピース５４を固定している。ボトムピース５４は下部油室５１Ｂと上部油室５１Ａを区画する。ボトムピース５４は、下部油室５１Ｂと上部油室５１Ａを連通可能にする圧側流路５５と伸側流路５６を有し、圧側流路５５を圧側バルブ５５Ａにより開閉可能にし、伸側流路５６をチェックバルブ５６Ａにより開閉可能とする。
【００２７】
また、ボトムバルブ装置５０は、ボトムピース５４をバイパスして下部油室５１Ｂと上部油室５１Ａを連通可能にするバイパス油路５７を有し、バイパス油路５７をニードル５７Ａにより開閉可能とする。このとき、キャップ５２に減衰力調整ロッド５８を螺着し、減衰力調整ロッド５８を支持ボルト５３の中央部に回転可能に挿通し、その挿通端に上述のニードル５７Ａを備える。支持ボルト５３と減衰力調整ロッド５８は、減衰力調整ロッド５８の回転操作に節度感を与えるクリックボール装置５８Ａを備える。
【００２８】
従って、フロントフォーク１０の圧縮時には、ダンパシリンダ２１に進入したピストンロッド２９の進入容積分の油が、ピストン側油室４３Ａから、下部油室５１Ｂ、バイパス油路５７を通って油溜室３５Ａ、或いは圧側流路５５、上部油室５１Ａを通って油溜室３５Ａに排出される。このとき、ダンパシリンダ２１とピストンロッド２９の相対速度が低速のときには、バイパス油路５７に設けてあるニードル５７Ａによる絞り抵抗により圧側の減衰力を得る。この減衰力は、減衰力調整ロッド５８によるニードル５７Ａの位置調整により調整される。また、ダンパシリンダ２１とピストンロッド２９の相対速度が中高速のときには、ピストン側油室４３Ａから圧側流路５５を通る油が圧側バルブ５５Ａを撓み変形させ、圧側の減衰力を生ずる。
【００２９】
フロントフォーク１０の伸張時には、ダンパシリンダ２１から退出するピストンロッド２９の退出容積分の油が、油溜室３５Ａから伸側流路５６を通ってピストン側油室４３Ａに還流される。
【００３０】
従って、フロントフォーク１０は以下の如くに減衰作用を行なう。
（圧縮時）
フロントフォーク１０の圧縮時には、ボトムバルブ装置５０において、ボトムピース５４の圧側バルブ５５Ａ或いはニードル５７Ａを流れる油により圧側減衰力を生じ、ピストンバルブ装置４０では殆ど減衰力を生じない。
【００３１】
（伸張時）
フロントフォーク１０の伸張時には、ピストンバルブ装置４０において、ピストン４２のニードル４８或いは伸側バルブ４４Ａを流れる油により伸側減衰力を生じ、ボトムバルブ装置５０では殆ど減衰力を生じない。
【００３２】
これらの圧側と伸側の減衰力により、フロントフォーク１０の伸縮振動が抑制される。
【００３３】
しかるに、フロントフォーク１０にあっては、懸架スプリング１３の交換、油溜室３５Ａの油面調整等の仕様変更、オーバーホール等において、キャップ２３をアウタチューブ１１から取外し、アジャスタ２４をピストンロッド２９から取外す作業の前後で、作動特性の変化を生じさせないようにするため、以下の構成を備える。
【００３４】
フロントフォーク１０は、図５に示す如く、アジャスタ２４を、キャップ２３の側に結合する筒状の第１のアジャスタ１０１（図７）と、ピストンロッド２９の上端部の側に結合する筒状の第２のアジャスタ１０２（図９）の複数（本実施形態では２個）の分割体から構成される。
【００３５】
第１のアジャスタ１０１は、前述の懸架スプリング１３の上端部をスプリングカラー３４を介して支持するためのスライダ３３を回り止めする溝部２４Ａを備えるとともに、前述の減衰力調整ロッド４６が螺着される中空部を備え、前述のロックナット２５及びアジャスタカバー２６を備え、キャップ２３の蓋部２３Ｂに前述の如くに結合される。第２のアジャスタ１０２は、ピストンロッド２９の上端部に前述の如くに螺着されて結合される。
【００３６】
第１のアジャスタ１０１は下端部の外周に第２のアジャスタ１０２の上端部の内周を互いに嵌合して螺合する。そして、第１のアジャスタ１０１の下端面からなるストッパ面１０１Ａを、第２のアジャスタ１０２の内周の中間部に設けたストッパ面１０２Ａにそれらの軸方向にて当接させる状態で軸方向一体に締結される。
【００３７】
従って、フロントフォーク１０における例えば懸架スプリング１３の交換作業は以下の如くなされる。
【００３８】
（１）キャップ２３の蓋部２３Ｂに設けた六角状工具係止部２３Ｃに工具を係止し、キャップ２３とアウタチューブ１１の螺合を外し、アウタチューブ１１を下方に下げる。このとき、キャップ２３にはアジャスタ２４（第１のアジャスタ１０１と第２のアジャスタ１０２の組立体）を介してピストンロッド２９が吊下がり、このピストンロッド２９の下端部のピストンホルダ４１がダンパシリンダ２１のロッドガイド３６に拘束され、キャップ２３は未だダンパシリンダ２１、ピストンロッド２９の側から取外しできない。
【００３９】
（２） キャップ２３とアジャスタ２４の結合体をアウタチューブ１１の外側に引き出す。第１のアジャスタ１０１の外周上端側の二面幅部１０１Ｂに二面幅部２７を係着させている前述のアジャスタカバー２６の六角状工具係止部２６Ａ（図８）と、第２のアジャスタ１０２の外周下端側の二面幅状工具係止部１０２Ｂのそれぞれに工具を係止し、第１のアジャスタ１０１と第２のアジャスタ１０２を分離する（図６）。
【００４０】
（３）キャップ２３と第１のアジャスタ１０１の結合体をダンパシリンダ２１、ピストンロッド２９の側から取外し、アウタチューブ１１の上端開口部を開放する。このとき、第１のアジャスタ１０１の中空部に螺着されている減衰力調整ロッド４６は、ピストンロッド２９の側の突き当て状態にあった減衰力調整チューブ４７から上方に離れ、減衰力調整チューブ４７をピストンロッド２９の側に置き去りにする。尚、第１のアジャスタ１０１の中空部に螺着されている減衰力調整ロッド４６の下端部に減衰力調整チューブ４７が加締め止め等されている場合には、第１のアジャスタ１０１及び減衰力調整ロッド４６に吊下がる減衰力調整チューブ４７がピストンロッド２９の中空部から引抜かれ、該ピストンロッド２９の側から取外される。
【００４１】
（４）アウタチューブ１１の開放された上端開口部からスプリングカラー３４、懸架スプリング１３を上方に取出す。懸架スプリング１３の交換後には、以上の逆順で、第１のアジャスタ１０１と第２のアジャスタ１０２を互いに螺合して結合し、第１のアジャスタ１０１に結合されているキャップ２３をアウタチューブ１１の上端開口部に螺着する。
【００４２】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
アジャスタ２４を、キャップ２３に結合する第１のアジャスタ１０１と、ピストンロッド２９の上端部側に結合する第２のアジャスタ１０２の分割体から構成し、第１のアジャスタ１０１と第２のアジャスタ１０２を互いに螺合するとともに、第１のアジャスタ１０１のストッパ面１０１Ａを第２のアジャスタ１０２のストッパ面１０２Ａにそれらの軸方向にて当接させた状態で締結した。従って、アジャスタ２４を構成する第１のアジャスタ１０１と第２のアジャスタ１０２の分解後の再組立時に、第１のアジャスタ１０１と第２のアジャスタ１０２の対向する各ストッパ面１０１Ａ、１０２Ａを当接させることにより、アジャスタ２４とピストンロッド２９の軸方向の相対位置をその分解前の位置に確実に復元できる。その結果、ダンパシリンダ２１に対するピストンロッド２９の取付位置や、ダンパシリンダ２１とピストンロッド２９のそれぞれに設けた最圧縮ストローク規制手段（ロッドガイド３６とストッパラバー３７）の相対位置が変化せず、分解の前後で、伸び切り位置や、最圧縮位置が変化しない。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明の実施においては、ピストンロッドに取付けたピストンが車輪側チューブに設けた油室内を摺動するものとしても良い。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストンロッドの上端部をアジャスタを介して車体側チューブの上端部に設けたキャップ部材に結合した自動二輪車等のフロントフォークにおいて、アジャスタに対するピストンロッドの相対位置を変化させることなくそれら両者を簡易に着脱できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はフロントフォークを示す全体断面図である。
【図２】図２は図１の下部断面図である。
【図３】図３は図１の中間部断面図である。
【図４】図４は図１の上部断面図である。
【図５】図５はアジャスタの結合状態を示す断面図である。
【図６】図６はアジャスタの分解状態を示す断面図である。
【図７】図７は第１のアジャスタを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図８】図８はアジャスタカバーを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図９】図９は第２のアジャスタを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は底面図である。
【符号の説明】
１０ フロントフォーク
１１ アウタチューブ（車体側チューブ）
１２ インナチューブ（車輪側チューブ）
１３ 懸架スプリング
２３ キャップ（キャップ部材）
２４ アジャスタ
２９ ピストンロッド
４２ ピストン
４３Ａ、４３Ｂ 油室
１０１ 第１のアジャスタ
１０２ 第２のアジャスタ
１０１Ａ、１０２Ａ ストッパ面

Claims (1)

1. 車体側チューブと車輪側チューブを摺動自在に嵌合し、
   車輪側チューブ内に設けた油室と、該油室内を摺動するピストンと、該ピストンを先端部に取付けたピストンロッドとを備え、
   車体側チューブと車輪側チューブの間に懸架スプリングを介装し、
   ピストンロッドの上端部外周に、懸架スプリングのばね荷重を調整するアジャスタを固定し、該アジャスタを介して、前記ピストンロッドの上端部を、車体側チューブの上端部に設けたキャップ部材に結合した自動二輪車等のフロントフォークにおいて、
   前記アジャスタを、前記キャップ部材側に結合する第１のアジャスタと、前記ピストンロッドの上端部側に結合する第２のアジャスタの分割体から構成し、第１のアジャスタと第２のアジャスタを互いに螺合するとともに、いずれか一方のストッパ面を他方のストッパ面に当接させた状態で締結したことを特徴とする自動二輪車等のフロントフォーク。

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