JP2005299913A - 二輪車等のフロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】 アウタチューブの開口部の内周に設けたブッシュ、オイルシールリップ等の潤滑用のオイルの充填量を少なくして、軽量化を図ることのできる二輪車等のフロントフォークを安価に提供すること。
【解決手段】 二輪車等のフロントフォーク１００において、アウタチューブ１０１とインナチューブ１０２の間に、２つのブッシュ１０３、１０４にて区画される環状油間隙１２１を設け、インナチューブ１０２の内周に可動隔壁部材１３０を設け、インナチューブ１０２の先端側に油室１２２を区画するとともに、インナチューブ１０２の基端側に気体室１２３を区画し、環状油間隙１２１を油室１２２に連通するともに、可動隔壁部材１３０にて、環状油間隙１２１と油室１２２を気体室１２３に対して密封区画したもの。
【選択図】図２

Description

本発明は、二輪車等のフロントフォークに関する。

特許文献１には、スタンドパイプ（インナチューブ）及び／又はスライドパイプ（アウタチューブ）に懸架ばね要素及び／又は減衰力発生要素を含まず、スタンドパイプとスライドパイプを伸縮摺動自在にしたフロントフォークが開示されている。

特許文献１のフロントフォークは、スライドパイプの開口部の内周に設けた滑り軸受４（ブッシュ）を介して、スライドパイプ内にスタンドパイプを摺動可能に挿入し、スライドパイプとスタンドパイプの内室には、滑り軸受４の潤滑用の潤滑剤であるオイルを充填している。そして、スライドパイプとスタンドパイプの内室内に、中空の成形体を設けることにより、オイルの充填量を少なくし、フロントフォークの軽量化を図っている。
特許3264876

特許文献１のフロントフォークでは、スタンドパイプの開口部の内周に設けたブッシュに対する潤滑用のオイルの充填量を少なくして軽量化を図るため、特注品となる中空の成形体を用いる必要があり、高価になる。

本発明の課題は、アウタチューブの開口部の内周に設けたブッシュ、オイルシールリップ等の潤滑用のオイルの充填量を少なくして、軽量化を図ることのできる二輪車等のフロントフォークを安価に提供することにある。

請求項１の発明は、アウタチューブ内にインナチューブを摺動自在に挿入した二輪車等のフロントフォークにおいて、前記インナチューブの先端を前記アウタチューブの開口部から該アウタチューブ内に挿入し、該アウタチューブの開口部側の内周と、該開口部から軸方向に間隔を置いた基端側の内周に、該インナチューブをガイドする２つのブッシュを嵌着し、前記アウタチューブと前記インナチューブの間に、該２つのブッシュにて区画される環状油間隙を設け、前記インナチューブの内周に可動隔壁部材を設け、該インナチューブの先端側に油室を区画するとともに、該インナチューブの基端側に気体室を区画し、前記環状油間隙を前記インナチューブの先端側の油室に連通するとともに、前記可動隔壁部材にて、前記環状油間隙と前記油室を前記気体室に対して密封区画したものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記可動隔壁部材を、前記インナチューブの先端側の内周に設け、前記油室の容積を小さくしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において更に、前記アウタチューブの基端側の内周に形成した環状溝内に、前記ブッシュを、合口隙間を有する状態で装着し、前記環状油間隙と前記インナチューブの先端側の油室とを、上記ブッシュの合口間隙を介して連通したものである。

請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記インナチューブに、該インナチューブの先端側の油室と前記環状油間隙を、常時連通する油孔を設けたものである。

（請求項１）
(a)可動隔壁部材は、アウタチューブとインナチューブ間の環状油間隙及び可動隔壁部材の下部の油室を、可動隔壁部材の上部の気体室に対し押し下げて容積を小さくした状態で密封区画する。インナチューブの外周に付着して環状油間隙に浸入したオイルは、インナチューブの上下動に連れて上部のブッシュ、オイルシールのリップを潤滑する。また、環状油間隙にフルに充填したオイルは、直接ブッシュを潤滑する。可動隔壁部材は上下動により、インナチューブの先端の油室への進入退出に伴う体積補償及び温度補償を行なう。

可動隔壁部材は、フリーピストン又はゴム等のブラダからなるが、従来技術の合成樹脂パイプ等からなる中空の成形体のような特注品と異なり、汎用品である等により安価である。

その結果、可動隔壁部材により下部の油室の容積を小さくして気体室の容積を大きくし、余分なオイルの量を少なくし、アウタチューブの開口部のブッシュ、オイルシール等を潤滑する潤滑用のオイルの充填量を少なくし、軽量化を図ったフロントフォークを安価に提供できる。

（請求項２）
(b)可動隔壁部材を、インナチューブの先端側の内周に設けることにより、可動隔壁部材の下部の油室の容積をより小さくし、より軽量化を図ることができる。

（請求項３）
(c)アウタチューブの内周に本来的に設けられるブッシュの合口隙間を、環状油間隙とインナチューブの先端側油室との連通路として利用することにより、上述(a)、(b)のフロントフォークの一層の安価を図ることができる。

（請求項４）
(d)インナチューブの先端側の油室と環状油間隙を、常時連通する油孔をインナチューブに設けることにより、上述(a)、(b)のフロントフォークの一層の安価を図ることができる。

図１はフロントフォークの最伸張状態を示す半断面図、図２は図１のフロントフォークの下部拡大図、図３は図１のフロントフォークの上部拡大図、図４は図２の要部拡大図、図５はブッシュを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、図６はブッシュの変形例を示す正面図、図７はフロントフォークのオイル注入時状態を示す半断面図、図８はフロントフォークの最圧縮状態を示す半断面図、図９はフロントフォークの変形例を示し、（Ａ）は最圧縮状態を示す半断面図、（Ｂ）は最伸張状態を示す半断面図、図１０は図９（Ｂ）の要部拡大図である。

二輪車等の正立型フロントフォーク１００は、図１〜図３に示す如く、車軸側のアウタチューブ１０１に、車体側のインナチューブ１０２を摺動自在にて正立にしたものである。フロントフォーク１００は、懸架スプリングや減衰力発生装置を含まない。

フロントフォーク１００は、インナチューブ１０２の先端１０２Ａをアウタチューブ１０１の上端開口部１０１Ａからアウタチューブ１０１内に挿入する。そして、アウタチューブ１０１の内周の上下２位置、換言すれば、アウタチューブ１０１の上端開口部１０１Ａ側の内周と、上端開口部１０１Ａから軸方向に間隔をおいた基端側の内周に、インナチューブ１０２をガイドする上下２つのブッシュ１０３、１０４を嵌着している。アウタチューブ１０１の上端開口部１０１Ａには、オイルシール１０５、ダストシール１０６が嵌着される。

アウタチューブ１０１の基端は車軸ブラケット１０７を介して車軸に結合され、インナチューブ１０２は不図示のアッパ及びロアのブラケットを介して車体側に支持される。

アウタチューブ１０１の基端に封着された車軸ブラケット１０７の底部にはボルト孔１０８Ａが設けられ、ボルト孔１０８Ａには封止ボルト１０８が着脱される。インナチューブ１０２の上端開口部（基端）にはキャップ１０９が封着される。

しかるに、フロントフォーク１００にあっては、図４に示す如く、アウタチューブ１０１の下端（基端側）内周に切削加工により環状溝１１１を形成し、この環状溝１１１内に、環状の前述した下部ブッシュ１０４を装着している。環状溝１１１は、アウタチューブ１０１の内周面内で、軸方向の両側部を段差によって閉じた凹溝からなる。下部ブッシュ１０４は、図５に示す如く、環状体からなり、自由状態で、ブッシュ１０４の軸方向に沿う真直状をなす合口隙間１０４Ａを有し、合口隙間１０４Ａを有する状態で環状溝１１１に装着される。下部ブッシュ１０４は、アウタチューブ１０１が車軸ブラケット１０７と螺合締結されていない状態で、アウタチューブ１０１の下端開口部１０１Ｂから、アウタチューブ１０１の内径に対する弾性的縮径状態で挿入され、環状溝１１１の溝底に対し弾性的に拡径して装着される。

フロントフォーク１００の組付状態で、アウタチューブ１０１の内周とインナチューブ１０２の外周の間の環状の隙間は、下部ブッシュ１０４の板厚より小さく形成され、環状溝１１１に装着されたブッシュ１０４は合口隙間１０４Ａを有する。

尚、上部ブッシュ１０３は、アウタチューブ１０１の上端開口部１０１Ａ側の内周にて、上端側を開放するように切削加工された装着部１１２に圧入状態で装着され、合口隙間はゼロとなる。

従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(1)下部ブッシュ１０４のための環状溝１１１の形成に対し、アウタチューブ１０１の内周を上端部又は下端部から軸方向に沿う長い範囲を切削加工する必要がないから、加工時間を短縮できる。

アウタチューブ１０１の基端側の環状溝１１１を、アウタチューブ本体の可及的基端側に形成することにより、環状溝１１１を切削加工により形成する際におけるアウタチューブ１０１の芯振れがなくなり、環状溝１１１を精度良く形成することができる。

(2)下部ブッシュ１０４は、環状溝１１１の両端部で軸方向の移動を阻止されるから、ブッシュ１０４が軸方向に位置ずれすることがない。

(3)アウタチューブ１０１の内周とインナチューブ１０２の外周の間の隙間を、ブッシュ１０４の板厚より小さくしたからブッシュ１０４が合口隙間１０４Ａの分、縮径してもその隙間に脱落することがない。

(4)従来の一端側が開放した装着部にブッシュを圧入する場合には、ブッシュの合口隙間はゼロとなるように圧入される。これに対し、本発明では、ブッシュ１０４は、環状溝１１１内で拡径し、合口隙間１０４Ａを生じてしまう。このような本発明のブッシュ１０４は、合口隙間がゼロの従来の圧入ブッシュに比し、インナチューブ１０２の外周とのフリクションがストロークの起動初期から一定になる。理由は、ブッシュ１０４が環状溝１１１の内周に密着していないために、ブッシュ１０４が環状溝１１１内で僅かに拡径できるため、起動初期のフリクションが従来の圧入ブッシュにおけるよりも低減するものと考えられる。フリクションが一定化するから、フロントフォーク１００の作動性を向上できる。特に、起動初期のフリクションが低減するから、フロントフォーク１００の初期作動性を向上できる。

図６は、ブッシュ１０４の変形例であり、合口隙間１０４Ａをブッシュ１０４の軸方向に対して傾斜させて形成したものである。

図６のブッシュ１０４にあっては、合口隙間１０４Ａをブッシュ１０４の軸方向に対して傾斜して形成した。その結果、ブッシュ１０４の周方向の全域にブッシュ１０４の軸受面が存在するものになる。従って、軸方向に沿う合口隙間を形成したものに比し、ブッシュ１０４の周方向で、インナチューブ１０２の外周面を軸承しない部分がなくなり、インナチューブ１０２の外周面に、ブッシュ１０４の合口隙間１０４Ａとの摺動による疵の発生を防止できる。

更に、フロントフォーク１００にあっては、アウタチューブ１０１の内周とインナチューブ１０２の外周の間で、上下２つのブッシュ１０３、１０４にて区画される環状の隙間にブッシュ１０３、１０４、オイルシール１０５の潤滑用オイルを装填可能にし、この環状の隙間を環状油間隙１２１とする。

また、インナチューブ１０２の内周に可動隔壁部材１３０を設ける。可動隔壁部材１３０は、インナチューブ１０２の先端側に、アウタチューブ１０１の内周及び車軸ブラケット１０７の底部とともに区画する油室１２２を設けるとともに、インナチューブ１０２の基端側に気体室１２３を区画する。本実施例では、可動隔壁部材１３０は、インナチューブ１０２の先端側の内周に設けられ、油室１２２の容積を小さくする。

可動隔壁部材１３０は、インナチューブ１０２の内周に液密に摺動するフリーピストンからなるが、インナチューブ１０２の内周に外縁を封着したゴム等のブラダからなるものでも良い。

フロントフォーク１００のオイル注入時には、図７に示す如く、アウタチューブ１０１を上側に、インナチューブ１０２を下側に配置するように倒立にし、可動隔壁部材１３０を、インナチューブ１０２の内周の先端部に設けたストッパ１３１に当て止めした状態で、車軸ブラケット１０７のボルト孔１０８Ａから油室１２２にオイルを注入した後、ボルト孔１０８Ａに封止ボルト１０８を封着する。フロントフォーク１００の正立使用状態で、アウタチューブ１０１とインナチューブ１０２が伸縮するとき、インナチューブ１０２が油室１２２に進入した容積分だけ、可動隔壁部材１３０がストッパ１３１から上動する。図８はフロントフォーク１００の最圧縮状態を示す。

このとき、フロントフォーク１００は、アウタチューブ１０１とインナチューブ１０２の間の環状油間隙１２１を、インナチューブ１０２の先端側の油室１２２に連通するとともに、可動隔壁部材１３０にて、環状油間隙１２１と油室１２２を気体室１２３に対して密封区画する。本実施例では、前述した下部ブッシュ１０４の合口隙間１０４Ａを介して、環状油間隙１２１を油室１２２に常時連通する。

従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)可動隔壁部材１３０は、アウタチューブ１０１とインナチューブ１０２間の環状油間隙１２１及び可動隔壁部材１３０の下部の油室１２２を、可動隔壁部材１３０の上部の気体室１２３に対し押し下げて容積を小さくした状態で密封区画する。インナチューブ１０２の外周に付着して環状油間隙１２１に浸入したオイルは、インナチューブ１０２の上下動に連れて上部のブッシュ１０３、オイルシール１０５のリップを潤滑する。また、環状油間隙１２１にフルに充填したオイルは、直接ブッシュ１０３、１０４を潤滑する。可動隔壁部材１３０は上下動により、インナチューブ１０２の先端の油室１２２への進入退出に伴う体積補償及び温度補償を行なう。

可動隔壁部材１３０は、フリーピストン又はゴム等のブラダからなるが、従来技術の合成樹脂パイプ等からなる中空の成形体のような特注品と異なり、汎用品である等により安価である。

その結果、可動隔壁部材１３０により下部の油室１２２の容積を小さくして気体室１２３の容積を大きくし、余分なオイルの量を少なくし、アウタチューブ１０１の開口部１０１Ａのブッシュ１０３、オイルシール１０５等を潤滑する潤滑用のオイルの充填量を少なくし、軽量化を図ったフロントフォーク１００を安価に提供できる。

(b)可動隔壁部材１３０を、インナチューブ１０２の先端側の内周に設けることにより、可動隔壁部材１３０の下部の油室１２２の容積をより小さくし、より軽量化を図ることができる。

(c)アウタチューブ１０１の内周に本来的に設けられるブッシュ１０４の合口隙間１０４Ａを、環状油間隙１２１とインナチューブ１０２の先端側油室１２２との連通路として利用することにより、上述(a)、(b)のフロントフォーク１００の一層の安価を図ることができる。

尚、フロントフォーク１００にあっては、図９、図１０に示す如く、環状油間隙１２１と油室１２２が、インナチューブ１０２の側壁に設けた油孔１４０により常時連通されるものでも良い。図９（Ａ）はフロントフォーク１００の最圧縮状態、図９（Ｂ）、図１０はフロントフォーク１００の最伸張状態を示す。図９（Ａ）、図１０の最伸張状態では、インナチューブ１０２が油室１２２から抜け出た分だけ可動隔壁部材１３０が下動するから、油孔１４０は、可動隔壁部材１３０により閉塞されず、かつ気体室１２３に開口することもない、インナチューブ１０２の先端側の位置に設ける必要がある。

このとき、下部ブッシュ１０４は、図５、図６に示す如くの合口隙間１０４Ａを有する環状体からなるものでも良く、周方向に連続して合口隙間を有しない環状体からなるものでも良い。ブッシュ１０４が合口隙間を有しない環状体からなるときには、図９（Ａ）の最圧縮状態で、油孔１４０は、ブッシュ１０４に閉塞されず、環状油間隙１２１に連通する。

また、フロントフォーク１００にあっては、アウタチューブ１０１とインナチューブ１０２の間の環状油間隙１２１にオイルを充満させるものに限らず、環状油間隙１２１内のオイルに多少の気体が混入していても良い。環状油間隙１２１に気体を混入した場合にはインナチューブ１０２の伸縮ストロークに伴い、ブッシュ１０４の合口隙間１０４Ａを作動油が流動することになるから、合口隙間１０４Ａで減衰力が発生し、インナチューブ１０２の作動性が悪くなる。環状油間隙１２１に気体を混入させない場合には、上述の減衰力が発生せず、インナチューブ１０２の伸縮ストロークの作動性が良くなる。

また、フロントフォーク１００にあっては、アウタチューブ１０１を構成するアウタチューブ本体に車軸ブラケット１０７を鋳造にて一体成形したアウタチューブ１０１を用いるものでも良い。

以上、本発明の実施例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例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。

図１はフロントフォークの最伸張状態を示す半断面図である。 図２は図１のフロントフォークの下部拡大図である。 図３は図１のフロントフォークの上部拡大図である。 図４は図２の要部拡大図である。 図５はブッシュを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。 図６はブッシュの変形例を示す正面図である。 図７はフロントフォークのオイル注入時状態を示す半断面図である。 図８はフロントフォークの最圧縮状態を示す半断面図である。 図９はフロントフォークの変形例を示し、（Ａ）は最圧縮状態を示す半断面図、（Ｂ）は最伸張状態を示す半断面図である。 図１０は図９（Ｂ）の要部拡大図である。

符号の説明

１００ フロントフォーク
１０１ アウタチューブ
１０２ インナチューブ
１０３ 上部ブッシュ、
１０４ 下部ブッシュ
１０４Ａ 合口隙間
１１１ 環状溝
１２１ 環状油間隙
１２２ 油室
１２３ 気体室
１３０ 可動隔壁部材
１４０ 油孔

Claims (4)

1. アウタチューブ内にインナチューブを摺動自在に挿入した二輪車等のフロントフォークにおいて、
   前記インナチューブの先端を前記アウタチューブの開口部から該アウタチューブ内に挿入し、該アウタチューブの開口部側の内周と、該開口部から軸方向に間隔を置いた基端側の内周に、該インナチューブをガイドする２つのブッシュを嵌着し、
   前記アウタチューブと前記インナチューブの間に、該２つのブッシュにて区画される環状油間隙を設け、
   前記インナチューブの内周に可動隔壁部材を設け、該インナチューブの先端側に油室を区画するとともに、該インナチューブの基端側に気体室を区画し、
   前記環状油間隙を前記インナチューブの先端側の油室に連通するとともに、前記可動隔壁部材にて、前記環状油間隙と前記油室を前記気体室に対して密封区画したことを特徴とする二輪車等のフロントフォーク。
2. 前記可動隔壁部材を、前記インナチューブの先端側の内周に設け、前記油室の容積を小さくした請求項１に記載の二輪車等のフロントフォーク。
3. 前記アウタチューブの基端側の内周に形成した環状溝内に、前記ブッシュを、合口隙間を有する状態で装着し、
   前記環状油間隙と前記インナチューブの先端側の油室とを、上記ブッシュの合口間隙を介して連通した請求項１又は２に記載の二輪車等のフロントフォーク。
4. 前記インナチューブに、該インナチューブの先端側の油室と前記環状油間隙を、常時連通する油孔を設けた請求項１又は２に記載の二輪車等のフロントフォーク。

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