JP2006307905A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】 フロントフォークにおいて、圧縮行程時に開く逆止弁まわりに流路を単純化し、減衰力の安定を図ること。
【解決手段】 フロントフォーク１０において、作動油室３１内で、シートパイプ２２側に固定したバルブ押え手段３６により押圧される逆止弁３５を、ピストン２５の端面に載せ、ピストン２５に油溜室３２と作動油室３１を連通可能にする油路４１を設け、逆止弁３５の外周の周方向複数位置に切欠状油路４２を設け、バルブ押え手段３６とインナチューブ１２の間に環状通路４３を形成し、逆止弁３５の切欠状油路４２とピストン２５の油路４１をシートパイプ２２の軸方向視で不合致とさせたもの。
【選択図】 図３

Description

本発明は自動二輪車等のフロントフォークに関する。

倒立型のフロントフォークとして、特許文献１に記載の如く、車体側アウタチューブに車輪側インナチューブを摺動自在に挿入し、アウタチューブのキャップに固定したシートパイプをインナチューブに設けたパイプガイドに摺動自在に挿入し、シートパイプの挿入端に固定した環状ばね受とインナチューブとの間に懸架スプリングを介装したものがある。このフロントフォークでは、インナチューブとシートパイプの間の環状領域であってパイプガイドの車輪側に位置する領域を作動油室とし、インナチューブの内周領域であって上記作動油室を構成しない領域と、シートパイプの内周領域とを一連の油溜室とし、アウタチューブの内周領域と、シートパイプの内周領域とを、油溜室の上部で一連をなす気体室とし、作動油室の油を油溜室に排出するオリフィスを形成して減衰力を発生させる減衰力発生手段を設け、環状ばね受に、油溜室から作動油室への油の流入を許容する逆止弁を設けている。
特開昭59-149885

特許文献１のフロントフォークは、作動油室内で、シートパイプ側に固定したバルブストッパにより上動規制される逆止弁を、シートパイプの外周に設けたバルブシートに接離自在としている。そして、フロントフォークの圧縮行程で、油溜室の油は、逆止弁をバルブシートから押し開き、バルブシートのインナチューブ側外周油路を経た後、逆止弁のシートパイプ側内周油路から、バルブストッパのインナチューブ側外周油路を通って作動油室へ流入する。このとき、逆止弁の内周油路からバルブストッパの外周油路を通る油の流路は、インナチューブとシートパイプの間の狭い領域で折れ曲がり状をなす複雑な流路になる。また、シートパイプがセンタリングされていないから、逆止弁の内周油路もバルブストッパの外周油路も、それらの流路面積を不安定にする。このため、複雑で不安定な流路を流れる油に気泡が生じ易くなって減衰力が不安定になり易く、また温度による減衰力の変動が大きくなり易い。

本発明の課題は、フロントフォークにおいて、圧縮行程時に開く逆止弁まわりに流路を単純化し、減衰力の安定を図ることにある。

請求項１の発明は、車体側アウタチューブに車輪側インナチューブを摺動自在に挿入し、アウタチューブのキャップに固定したシートパイプをインナチューブに設けたパイプガイドに摺動自在に挿入し、シートパイプの挿入端に固定したピストンをインナチューブの内周に摺接し、インナチューブとシートパイプの間の環状領域であってパイプガイドとピストンに挟まれる領域を作動油室とし、インナチューブの内周領域であって上記作動油室を構成しない領域と、シートパイプの内周領域とを一連の油溜室とし、アウタチューブの内周領域と、シートパイプの内周領域とを、油溜室の上部で一連をなす気体室とし、作動油室の油を油溜室に排出する通路を形成して減衰力を発生させる減衰力発生手段を設け、ピストンに、油溜室から作動油室への油の流入を許容する逆止弁を設けてなるフロントフォークにおいて、作動油室内で、シートパイプ側に固定したバルブ押え手段により押圧される逆止弁を、ピストンの端面に載せ、ピストンに油溜室と作動油室を連通可能にする油路を設け、逆止弁の外周の周方向複数位置に切欠状油路を設け、バルブ押え手段とインナチューブの間に環状通路を形成し、逆止弁の切欠状油路とピストンの油路をシートパイプの軸方向視で不合致とさせたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ピストンの軸方向に圧入した回り止めピンに、逆止弁を摺動自在に係入し、両者の油路の位置を互いに不合致状態に規制するようにしたものである。

（請求項１）
(a)逆止弁がピストンの端面に載っている状態では、逆止弁の切欠状油路は、ピストンの油路と不合致であり、ピストンにより閉じられる。フロントフォークの圧縮行程で、油溜室の油がピストンの油路を介して逆止弁をピストンの端面から押し開くと、油溜室の油は、ピストンの油路を経た後、逆止弁のインナチューブ側外周油路から、バルブ押え手段のインナチューブ側環状通路を通って作動油室へ流入する。このとき、逆止弁のインナチューブ側外周油路から、バルブ押え手段のインナチューブ側環状通路を通る油の流路は、インナチューブの内周に沿ってストレート状をなす単純な流路になる。このため、単純な流路を流れる油に気泡を生じにくく、減衰力の不安定化を招かないし、温度による減衰力の変動も生じにくい。

（請求項２）
(b)逆止弁がシートパイプに固定したピストンとともにセンタリングされ、ピストンに設けた回り止めピンにガイドされて開閉動し、逆止弁の切欠状油路とピストンの油路の相対的位置関係をシートパイプの軸方向視で常に一定に保つから、逆止弁が開いたときの流路の形成をくり返し安定化できる。

図１はフロントフォークを示す断面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３はシートパイプに設けたピストンと逆止弁を示す断面図、図４はピストンに載せた逆止弁を示す平面図、図５はピストンを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図、図６は逆止弁を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図７はフロントフォークの変形例を示す要部断面図、図８はピストンに載せた逆止弁を示す平面図、図９はピストンを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。

自動二輪車等の倒立型フロントフォーク１０は、図１、図２に示す如く、車体側アウタチューブ１１に、車輪側インナチューブ１２を摺動自在に挿入して倒立にし、両チューブ１１、１２の間に懸架スプリング１３を介装している。

アウタチューブ１１の下端（車輪側をいう）内周と、インナチューブ１２の上端（車体側をいう）外周の２位置には、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の摺動をガイドするブッシュ１４、１５が嵌着されている。アウタチューブ１１の下端内周部には、オイルシール１６、ダストシール１７が嵌着されている。

アウタチューブ１１は不図示のアッパ又はロアのブラケットを介して車体側に支持され、インナチューブ１２は該インナチューブ１２の下端外周に螺着されて固定される車軸ブラケット１８を介して車軸に結合される。

アウタチューブ１１の上端部にはキャップ２１が螺着され、キャップ２１に螺着して固定したシートパイプ２２をインナチューブ１２に設けたパイプガイド２３のガイドリング２４に摺動自在に液密に挿入する。このとき、インナチューブ１２は上端側から一定長さ範囲に渡るカラー１９を螺着されて挿着され、カラー１９の下端内周にパイプガイド２３を螺着される。

インナチューブ１２に設けたパイプガイド２３に挿入されたシートパイプ２２の挿入端にはピストン２５が固定され、ピストン２５のピストンリング２６をインナチューブ１２の内周に摺接する。これにより、シートパイプ２２はインナチューブ１２に対しセンタリングされる。ピストン２５は、図５に示す如くに構成され、上小径部をシートパイプ２２の内周に嵌着されるとともに、それらの半径方向に挿着されるピン２７によりその嵌着状態を固定化される。２５Ａはピン２７のために上小径部に設けたピン孔、２５Ｂはピストンリング２６のために大径部に設けた環状溝である。

アウタチューブ１１のキャップ２１に固定したシートパイプ２２に上述の如くに設けたピストン２５の大径部下面と、インナチューブ１２に固定した車軸ブラケット１８の底面に設けたスプリングシート２８との間に、前述の懸架スプリング１３を介装する。ピストン２５はピストンリング２６が設けられる大径部から下方に延びる下小径部を備え、この下小径部まわりの大径部下面に懸架スプリング１３を着座させる。

フロントフォーク１０は、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の内部に作動油を装填する。インナチューブ１２とシートパイプ２２の間の環状領域であって、パイプガイド２３とピストン２５に挟まれる領域を作動油室３１とする。インナチューブ１２の少なくとも下端側の内周領域であって上記作動油室３１を構成しない領域と、シートパイプ２２の下端側の内周領域とを一連の油溜室３２とする。アウタチューブ１１の上端側の内周領域と、シートパイプ２２の上端側の内周領域を、油溜室３２の上部で、シートパイプ２２に設けた通孔２２Ａを介して一連をなす気体室３３とする。

尚、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の間の環状隙間であって、上下のブッシュ１４、１５に挟まれる領域は、インナチューブ１２（カラー１９）に設けた通孔１２Ａを介して、油溜室３２、気体室３３に連通され、体積補償される。

フロントフォーク１０は、作動油室３１と油溜室３２を連通する減衰力発生手段３４をシートパイプ２２に設ける。減衰力発生手段３４は、図３に示す如く、孔状オリフィス３４Ａからなり、フロントフォーク１０の伸長行程時に、作動油室３１の油を油溜室３２に排出する通路を形成し、その通路抵抗に起因する伸側減衰力を発生する。

フロントフォーク１０は、図３、図４に示す如く、ピストン２５に、油溜室３２から作動油室３１への油の流入を許容し、その逆流を阻止する逆止弁３５を設ける。逆止弁３５は、ピストン２５と同一外径をなし、インナチューブ１２の内周に摺接できる。逆止弁３５は、作動油室３１内で、シートパイプ２２側に固定したバルブ押え手段３６により押圧され、ピストン２５の大径部の上端面に密着するように載せられる。バルブ押え手段３６は、シートパイプ２２の下端面と、シートパイプ２２が嵌着されたピストン２５の上小径部の段差面との間に挟持されるバルブストッパ３７と、バルブストッパ３７にバックアップされて逆止弁３５を押圧するバルブスプリング３８にて構成される。

ピストン２５は、図５に示す如く、大径部の上端面〜下端面に貫通し、作動油室３１と油溜室３２を連通可能にする複数の油路４１を、大径部の端面内の周方向複数位置（本実施例では４位置）に備える。逆止弁３５は、図６に示す如く、概ね円盤状をなし、外周の周方向複数位置（本実施例では４位置）に円弧状に切欠かれた切欠状油路４２を備える。バルブ押え手段３６のバルブストッパ３７は、シートパイプ２２側に固定された状態で、インナチューブ１２との間に環状通路４３を設ける。

シートパイプ２２にピストン２５を固定し、ピストン２５の大径部の上端面の所定位置に逆止弁３５を組付けた状態で、逆止弁３５の切欠状油路４２とピストン２５の油路４１はシートパイプ２２の軸方向視でそれらの一部も重なり合わないように不合致にされる。本実施例では、ピストン２５の大径部の軸方向に圧入した回り止めピン３９に、逆止弁３５の位置合わせ孔３５Ａを摺動自在に係入し、両者の油路４１、４２の位置を互いに上述の不合致状態に組付け維持する。

フロントフォーク１０にあっては、逆止弁３５がピストン２５の端面に載っている状態では、逆止弁３５の切欠状油路４２は、ピストン２５の油路４１と不合致であり、ピストン２５により閉じられる。フロントフォーク１０の圧縮行程で、油溜室３２の油がピストン２５の油路４１を介して逆止弁３５をピストン２５の端面から押し開くと、油溜室３２の油は、ピストン２５の油路４１を経た後、逆止弁３５のインナチューブ１２側外周油路４２から、バルブ押え手段３６のインナチューブ１２側環状通路４３を通って作動油室へ流入する。これにより、油路４１、４２の通路抵抗に起因する圧側減衰力を発生する。

従って、フロントフォーク１０は、懸架スプリング１３と気体室３３の気体ばねにより、車両が路面から受ける衝撃力を吸収し、懸架スプリング１３と気体ばねによる衝撃力の吸収に伴なうアウタチューブ１１とインナチューブ１２の伸縮振動を以下の減衰力により制振する。

（圧縮時）
フロントフォーク１０の圧縮時には、アウタチューブ１１及びシートパイプ２２がインナチューブ１２に対して沈み込んで作動油室３１が拡張され、作動油室３１が負圧になる結果、油溜室３２の油が、前述の如くに逆止弁３５を押し開き、ピストン２５の油路４１、逆止弁３５の切欠状油路４２、インナチューブ１２とバルブストッパ３７の間の環状通路４３を通って作動油室３１に流入し、油路４１、４２の通路抵抗に起因する圧側減衰力を生ずる。

（伸長時）
フロントフォーク１０の伸長時には、ピストン２５が作動油室３１を加圧する結果、逆止弁３５は閉じられ、作動油室３１の油が減衰力発生手段３４のオリフィス３４Ａを通って油溜室３２に排出され、オリフィス３４Ａの通路抵抗に起因する伸側減衰力を生ずる。

尚、フロントフォーク１０の最大圧縮時には、アウタチューブ１１のキャップ２１の下端面に設けてあるバンプラバー１０１がインナチューブ１２（カラー１９）の上端面に衝合して最圧縮時の緩衝を行なう。

また、フロントフォーク１０の最伸長時には、シートパイプ２２の下端側外周部に係止したスプリング受１０２Ａが支持するリバウンドスプリング１０２をインナチューブ１２（カラー１９）に設けてあるパイプガイド２３の下端面に衝合して最伸長時の緩衝を行なう。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)逆止弁３５のインナチューブ側外周油路４２から、バルブ押え手段３６のインナチューブ側環状通路４３を通る油の流路は、インナチューブ１２の内周に沿ってストレート状をなす単純な流路になる。このため、単純な流路を流れる油に気泡を生じにくく、減衰力の不安定化を招かないし、温度による減衰力の変動も生じにくい。

(b)逆止弁３５がシートパイプ２２に固定したピストン２５とともにセンタリングされ、ピストン２５に設けた回り止めピン３９にガイドされて開閉動し、逆止弁３５の切欠状油路４２とピストン２５の油路４１の相対的位置関係をシートパイプ２２の軸方向視で常に一定に保つから、逆止弁３５が開いたときの流路の形成をくり返し安定化できる。

図７〜図９の変形例が、前記実施例と異なる点は、ピストン２５として、ピストンリング２６を備えないピストン２５を採用したことにある。ピストン２５は、図９に示す如く、大径部の外周の周方向複数位置（本実施例では４位置）に円弧状に切り欠いた油路４１を備える。

従って、シートパイプ２２にピストン２５を固定し、ピストン２５の大径部の上端面の所定位置に逆止弁３５を組付けた状態で、逆止弁３５の切欠状油路４２とピストン２５の油路４１はシートパイプ２２の軸方向視で不合致にされ、しかも逆止弁３５の切欠状油路４２を切欠かれていない外周部分がピストン２５の油路４１を完全に塞ぐ。本変形例でも、ピストン２５の大径部の軸方向に圧入した回り止めピン３９に、逆止弁３５の位置合わせ孔３５Ａを摺動自在に係入し、両者の油路４１、４２の位置を互いに上述の不合致状態に組付け維持する。

本変形例にあっても、逆止弁３５がピストン２５の端面に載っている状態では、逆止弁３５の切欠状油路４２は、ピストン２５の油路４１と不合致であり、ピストン２５により閉じられる。このとき、ピストン２５の油路４１は、ピストン２５と同一外径の逆止弁３５により完全に塞がれているから、ピストン２５は逆止弁３５をこのように一体に備えることにより、作動油室３１と油溜室３２を仕切ることができる。そして、フロントフォーク１０の圧縮行程で、油溜室３２の油がピストン２５の油路４１を介して逆止弁３５をピストン２５の端面から押し開くと、油溜室３２の油は、ピストン２５の油路４１を経た後、逆止弁３５のインナチューブ側外周油路４２から、バルブ押え手段３６のインナチューブ側環状通路４３を通って作動油室３１へ流入する。

従って、本変形例にあっても、前記実施例におけると同様の作用効果を奏する。

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を示す断面図である。 図２は図１の要部拡大断面図である。 図３はシートパイプに設けたピストンと逆止弁を示す断面図である。 図４はピストンに載せた逆止弁を示す平面図である。 図５はピストンを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。 図６は逆止弁を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図７はフロントフォークの変形例を示す要部断面図である。 図８はピストンに載せた逆止弁を示す平面図である。 図９はピストンを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。

符号の説明

１０ フロントフォーク
１１ アウタチューブ
１２ インナチューブ
２１ キャップ
２２ シートパイプ
２３ パイプガイド
２５ ピストン
３１ 作動油室
３２ 油溜室
３３ 気体室
３４ 減衰力発生手段
３５ 逆止弁
３６ バルブ押え手段
３９ 回り止めピン
４１ 油路
４２ 切欠状油路
４３ 環状通路

Claims (2)

1. 車体側アウタチューブに車輪側インナチューブを摺動自在に挿入し、
   アウタチューブのキャップに固定したシートパイプをインナチューブに設けたパイプガイドに摺動自在に挿入し、
   シートパイプの挿入端に固定したピストンをインナチューブの内周に摺接し、
   インナチューブとシートパイプの間の環状領域であってパイプガイドとピストンに挟まれる領域を作動油室とし、
   インナチューブの内周領域であって上記作動油室を構成しない領域と、シートパイプの内周領域とを一連の油溜室とし、
   アウタチューブの内周領域と、シートパイプの内周領域とを、油溜室の上部で一連をなす気体室とし、
   作動油室の油を油溜室に排出する通路を形成して減衰力を発生させる減衰力発生手段を設け、
   ピストンに、油溜室から作動油室への油の流入を許容する逆止弁を設けてなるフロントフォークにおいて、
   作動油室内で、シートパイプ側に固定したバルブ押え手段により押圧される逆止弁を、ピストンの端面に載せ、
   ピストンに油溜室と作動油室を連通可能にする油路を設け、逆止弁の外周の周方向複数位置に切欠状油路を設け、バルブ押え手段とインナチューブの間に環状通路を形成し、逆止弁の切欠状油路とピストンの油路をシートパイプの軸方向視で不合致とさせたことを特徴とするフロントフォーク。
2. 前記ピストンの軸方向に圧入した回り止めピンに、逆止弁を摺動自在に係入し、両者の油路の位置を互いに不合致状態に規制する請求項１に記載のフロントフォーク。

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