JP2007132511A - 内外筒の連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧緩衝器たるフロントフォークにおける特性を変更するとき、製品コストのいたずらな高騰化を回避し得るようにする。
【解決手段】 外筒（１または２）とこの外筒（１または２）の軸芯部に配在される内筒３とを連結する連結手段が内筒３の外周に連結される環状のジョイント部材９と、このジョイント部材９の外周に一端部７ａが連結されながら他端部７ｂが外筒２の開口端側に向けて延在される筒状部材７と、この筒状部材７の他端部７ｂの外周に連結されながら外周が外筒２の開口端部２ａの内周に連結されて外筒２の開口端を閉塞するキャップ部材１０とを有してなる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、内外筒の連結構造に関し、特に、たとえば、フロントフォークを構成する内筒たるシリンダ体と外筒とを筒状部材で連結する際に具現化される内外筒の連結構造の改良に関する。

たとえば、自動二輪車の前輪側に架装されて前輪を介して車体側に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器た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、その中で、特許文献１には、フロントフォークにおける外筒とこの外筒の軸芯部に配在される内筒たるシリンダ体とを連結する内外筒の連結構造について開示されている。

すなわち、この内外筒の連結構造は、シリンダ体の外周に一端部が連結されながら他端部が外筒の開口端側に向けて延在される筒状部材と、外周が外筒の開口端部の内周に連結されて外筒の開口端を閉塞するキャップ部材とを有してなり、このキャップ部材の内周に筒状部材の他端部の外周が連結されるとしている。

そして、筒状部材の内側にはいわゆるエア室を画成するフリーピストンが収装されていて、このフリーピストンは、キャップ部材との間に介装された附勢バネからの附勢力によって作動油を常時加圧するとしている。

それゆえ、この特許文献１に開示の提案にあっては、シリンダ体内の作動油が常時加圧状態におかれるから、気泡などの活性を抑制できることになり、減衰バルブによる減衰力の発生状態を安定させることが可能になる。
特開２００４‐２８６１３７号公報（要約，図２）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の提案にあっては、格別の不具合がある訳ではないが、凡そフロントフォークにおける特性、特に、発生減衰力の大きさを変更しようとするときには、多くの場合に、シリンダ体の径を変更して作動油の流量を増減する方策が採用される。

このとき、上記した特許文献１に開示されているところでは、筒状部材の内部にはいわゆるエア室を画成するフリーピストンが収装されてなるとしているから、このフリーピストンによるエア室の画成のことを勘案すると、筒状部材がシリンダ体に直接結合されているので、シリンダ体の径の変更に伴い筒状部材の径が変更されるときには、フリーピストンの径も変更されることになり、したがって、フロントフォークにおける発生減衰力を変更しようとするとき、フロントフォークにおける製品コストの低減化を実践し難くすることになる。

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、たとえば、フロントフォークの収縮作動時における減衰力が設定通りに得られるのはもちろんのこと、フロントフォークにおける発生減衰力を変更するとき、製品コストのいたずらな高騰化を回避し得て、その汎用性の向上を期待するのに最適となる内外筒の連結構造を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による内外筒の連結構造の構成を、基本的には、外筒とこの外筒の軸芯部に配在される内筒とを筒状部材を有する連結手段で連結してなる内外筒の連結構造において、連結手段が内筒の外周に連結される環状のジョイント部材と、このジョイント部材の外周に一端部が連結されながら他端部が外筒の開口端側に向けて延在される上記の筒状部材と、この筒状部材の他端部の外周に連結されながら外周が外筒の開口端部の内周に連結されて外筒の開口端を閉塞するキャップ部材とを有してなるとする。

それゆえ、この発明にあっては、環状のジョイント部材を配設して筒状部材を内筒に連結させ、また、キャップ部材を配設して筒状部材を外筒に連結させるとするから、ジョイント部材における内径を内筒の外径に相応させる変更と、キャップ部材における外径を外筒の内径に相応させる変更とを実行することで、筒状部材における径の変更を不要にすることが可能になり、したがって、この筒状部材内に収装されるフリーピストンの径の変更をも不要にすることになる。

その結果、この発明によれば、たとえば、フロントフォークの収縮作動時における反力が設定通りに得られるのはもちろんのこと、フロントフォークにおける特性を変更するとき、内筒たるシリンダ体に連結される環状のジョイント部材および外筒に連結されるキャップ部材となる言わば必要最小限度の部品について設計変更を要するのみで、関連する他の部品についての設計変更を不要にし、製品コストのいたずらな高騰化を回避し得て、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。

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、この発明による内外筒の連結構造は、たとえば、概略図たる図１に示す油圧緩衝器たるフロントフォークに具現化されるとしている。

このとき、フロントフォークは、図示しないが、自動二輪車の前輪側に架装されて前輪を介して車体側に入力される路面振動を吸収するもので、図示するところでは、アウターチューブ１を車輪側部材としながらインナーチューブ２をハンドル側部材とするいわゆる正立型に設定されたフォーク本体の軸芯部にダンパを内蔵してなるとしている。

また、このフォーク本体にあっては、アウターチューブ１内に収装される懸架バネＳを有していて、この懸架バネＳのバネ力たる附勢力でアウターチューブ１内からインナーチューブ２が突出することになる方向に、すなわち、伸側方向に附勢されてなるとしている。

つぎに、上記のダンパは、図示するところでは、シリンダ体３が上端側部材とされながらこのシリンダ体３に出没可能に連繋するロッド体たるピストンロッド４が下端側部材とされる倒立型に設定されてなるとしている。

すなわち、このダンパは、図示するところでは、インナーチューブ２の軸芯部に上記のシリンダ体３を垂設させ、アウターチューブ１の軸芯部に上記のピストンロッド４を起立させてなるとしている。

そして、このダンパにあっては、ピストンロッド４の図中で上端部となる先端部に設けられたピストン部５がシリンダ体３内にロッド側油室Ｒ１とピストン側油室Ｒ２とを画成するとしている。

そしてまた、このダンパにあっては、シリンダ体３内でピストン部５が摺動するときに、ピストン部５における減衰バルブ５ａで、また、シリンダ体３内に配在のベースバルブ部６における減衰バルブ６ａで所定の減衰力が発生されるとしている。

ちなみに、インナーチューブ２とシリンダ体３との間は、部屋からなるリザーバＲとされていて、詳しくは後述するが、ダンパの収縮作動時にピストン側油室Ｒ２から上記のベースバルブ部６における減衰バルブ６ａを介して流出する作動油がこのリザーバＲに流入するとしている。

それゆえ、このフロントフォークにあっては、アウターチューブ１に対してインナーチューブ２が出没するフォーク本体の伸縮作動時にダンパが伸縮作動し、各減衰バルブ５ａ，６ａによって所定の減衰作用が実現されることになる。

のみならず、ダンパの収縮作動時には、上記したベースバルブ部６における減衰バルブ６ａを介してのピストン側油室Ｒ２からの作動油、すなわち、ダンパからの作動油がリザーバＲに向けて流出することになり、このとき、後述する筒状部材７内に収装のフリーピストン８が機能することになる。

ところで、上記したフリーピストン８を収装させる筒状部材７は、この発明による内外筒の連結構造を構成するもので、以下には、この内外筒の連結構造について説明する。

すなわち、この発明による内外筒の連結構造は、具体図としての図２に示すように、外筒たるインナーチューブ２とこのインナーチューブ２の軸芯部に配在される内筒たるシリンダ体３とを上記の筒状部材７を有する連結手段で連結してなるところに特徴がある。

そして、この連結手段は、内筒たるシリンダ体３の外周に連結される環状のジョイント部材９と、このジョイント部材９の外周に一端部７ａが連結されながら他端部７ｂが外筒たるインナーチューブ２の開口端側に向けて延在される上記の筒状部材７と、この筒状部材７の他端部７ｂの外周に連結されながら外周がインナーチューブ２の開口端部２ａの内周に連結されてインナーチューブ２の開口端を閉塞するキャップ部材１０とを有してなる。

このとき、各部材間の連結方法については、基本的には任意の方策が選択されて良いと言い得るが、この内外筒の連結構造が提案されるに至った経緯を勘案すると、各部材は、螺着されるのが好ましいであろう。

すなわち、シリンダ体３の図中で上端部となるヘッド端部３ａの外周に環状のジョイント部材９が螺着され、このジョイント部材９の外周に筒状部材７の図中で下端部となる一端部７ａが螺着され、この筒状部材７の図中で上端部となる他端部７ｂの外周にキャップ部材１０が螺着され、このキャップ部材１０が外筒たるインナーチューブ２の図中で上端部となる開口端部２ａ内周に螺着されてなるとしている。

このとき、筒状部材７のジョイント部材９への螺着状態は、シリンダ体３のヘッド端部３ａに形成の螺条３ｂへのロックナット９１の螺合で維持されるとし、また、これと同じく、キャップ部材１０のインナーチューブ２への螺着状態は、筒状部材７の他端部７ｂに形成の螺条７ｃへのロックナット１０１の螺合で維持されるとしている。

以上からすれば、内筒たるシリンダ体３の径が、たとえば、大径に変更されるとき、このシリンダ体３のいわゆる外径に呼応する内径を有するようにジョイント部材９を形成すると共に、シリンダ体３の径の変更に伴って外筒たるインナーチューブ２の内径が大きくなるのに呼応するように外径を大きくしたキャップ部材１０を形成することで、筒状部材７についての径に関与する変更を要せずして、内筒たるシリンダ体３と外筒たるインナーチューブ２との連結を実現することが可能になる。

のみならず、筒状部材７についての変更を不要にするから、この筒状部材７とこの筒状部材７をハウジングにするフリーピストン８とで構成される後述する加圧手段についての変更を回避できることになり、このことからしても、フロントフォークにおける特性を変更するとき、言わば必要最小限度の部品について設計変更を要するのみで、他の部品についての設計変更を不要にし、製品コストのいたずらな高騰化を回避し得ることになる。

ところで、上記した筒状部材７とフリーピストン８とで構成される加圧手段について少し説明すると、この加圧手段は、キャップ部材１０の軸芯部に突設されて筒状部材７の軸芯部に延在されるロッド体１１を有してなり、このロッド体１１の図中で下端側となる一端側の外周に筒状部材７をハウジングにするフリーピストン８が摺動可能に介装されてなるとしている。

そして、このフリーピストン８は、上記のキャップ部材１０との間に配在された附勢バネ１２の附勢力たるバネ力によって図示するようにロッド体１１の一端側にいわゆる静止状態におかれると共に、このとき、外周が筒状部材７の内周に液密状態に摺接するとしている。

そしてまた、このフリーピストン８は、筒状部材７内で一定のストロークを図中で上昇するように後退するとき、筒状部材７に開穿の連通孔７ｄを開口して筒状部材７の内側、すなわち、フリーピストン８の図中で下方側となる受圧面側と筒状部材７の外側、すなわち、リザーバＲとの連通を許容するとしている。

それゆえ、この加圧手段にあっては、フリーピストン８が附勢バネ１２のバネ力で附勢されることで、ベースバルブ部６（図１参照）を介してであるが、シリンダ体３内を言わば高圧化傾向に維持し得ることになり、したがって、ダンパ内で気泡などが発生し難くなり、安定した減衰力を得ることが可能になる。

緩衝器本体が収縮作動してダンパが収縮作動するとき、ベースバルブ部６に配在の圧側バルブ６ａによって設定された圧側の減衰力の発生を可能にすることになる。

そして、この加圧手段にあっては、上記の附勢バネ１２におけるバネ力を適宜に設定することで、フリーピストン８の摺動開始時の選択を可能にし得ることになる。

そしてまた、ダンパ内に摺動部などから余剰の作動油が浸入した場合には、フリーピストン８が筒状部材７内を上昇して、筒状部材７に開穿の連通孔７ｄを開口することで、シリンダ体３内からの油圧の筒状部材７の外部への解放を可能にすることになる。

ところで、近年のフロントフォークにあっては、下端側たる車輪側の荷重を小さくして上端側たるハンドル側の操作性をより一層改善する目的で、フロントフォークをいわゆる倒立型に形成して二輪車の前輪側に架装されるとすることがあるが、この倒立型のフロントフォークにあっても、この発明による内外筒の連結構造を具現化し得るのはもちろんである。

そこで、この倒立型のフロントフォークにこの発明による内外筒の連結構造が具現化される場合について、図３に基づいて説明するが、その構成が前記した図２に示すところと同様となるところについては、図３中に同一の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その説明を省略する。

まず、この倒立型のフロントフォークにあっては、外筒がアウターチューブ１とされるもので、前記した図２に示すところでは外筒がインナーチューブ２からなるとしている点と比較すると、アウターチューブ１の径の方がインナーチューブ２の径よりも大きくなるから、外観からしてもフロントフォークにおいて、車輪側の方がいわゆるスッキリしていて、荷重が小さくなっているだろうと容易に視認できることになる。

そして、この倒立型のフロントフォークにあっては、インナーチューブ２の上端側が外筒たるアウターチューブ１の下端側の内側に出没可能に挿通されてなるとするが、このインナーチューブの上端側は、フロントフォークが大きいストロークで収縮作動するときに、図中に仮想線図で示すように、アウターチューブ１の上端側の内側に侵入することになるとしている。

そしてまた、この倒立型のフロントフォークにあっても、アウターチューブ１からなる外筒の内側に内外筒の連結構造が具現化されるとしており、この内外筒の連結構造を構成する筒状部材７の内側に加圧手段が具現化されてなるとしている。

以上からすれば、この倒立型のフロントフォークにあっても、内筒たるシリンダ体３の径が、たとえば、大径に変更されるとき、このシリンダ体３のいわゆる外径に呼応する内径を有するようにジョイント部材９を形成すると共に、シリンダ体３の径の変更に伴って外筒たるアウターチューブ１の内径が大きくなるのに呼応するように外径を大きくしたキャップ部材１０を形成することで、筒状部材７についての径に関与する変更を要せずして、内筒たるシリンダ体３と外筒たるアウターチューブ１との連結を実現することが可能になる。

のみならず、筒状部材７についての変更を不要にするから、この筒状部材７とこの筒状部材７をハウジングにするフリーピストン８とで構成される後述する加圧手段についての変更を回避できることになり、このことからしても、フロントフォークにおける特性を変更するとき、言わば必要最小限度の部品について設計変更を要するのみで、他の部品についての設計変更を不要にし、製品コストのいたずらな高騰化を回避し得ることになる。

前記したところは、この発明による内外筒の連結構造が油圧緩衝器たるフロントフォークに具現化されてなる場合を例にして説明したが、この発明が意図するところは、凡そ内筒と外筒とを有していて、ジョイント部材９およびキャップ部材１０を利用し、なおかつ、このジョイント部材９とキャップ部材１０を連結する筒状部材７とを有する構成であれば、他の任意の機構からなる油圧緩衝器に具現化されて良いことはもちろんである。

この発明による内外筒の連結構造を具現化する油圧緩衝器たるフロントフォークを示す概略縦断面図である。 この発明による内外筒の連結構造を具現化した正立型のフロントフォークにおける上端部を一部断面にして示す部分半截正面図である。 この発明による内外筒の連結構造を具現化した倒立型のフロントフォークにおける上端部を図２同様に示す図である。

符号の説明

１ アウターチューブ
１ａ，２ａ 開口端部
２ インナーチューブ
３ 内筒たるシリンダ体
６ａ 減衰バルブ
７ 筒状部材
７ａ 一端部
７ｂ 他端部
７ｄ 連通孔
８ フリーピストン
９ 環状のジョイント部材
１１ ロッド体
１２ 附勢バネ
Ｒ リザーバ

Claims (5)

1. 外筒とこの外筒の軸芯部に配在される内筒とを筒状部材を有する連結手段で連結してなる内外筒の連結構造において、連結手段が内筒の外周に連結される環状のジョイント部材と、このジョイント部材の外周に一端部が連結されながら他端部が外筒の開口端側に向けて延在される上記の筒状部材と、この筒状部材の他端部の外周に連結されながら外周が外筒の開口端部の内周に連結されて外筒の開口端を閉塞するキャップ部材とを有してなることを特徴とする内外筒の連結構造。
2. 内筒の外周に環状のジョイント部材が螺着され、このジョイント部材の外周に筒状部材が螺着され、この筒状部材の外周にキャップ部材が螺着され、このキャップ部材が外筒の内周に螺着されてなる請求項１に記載の内外筒の連結構造。
3. キャップ部材の軸芯部に突設されて筒状部材の軸芯部に延設されるロッド体を有すると共に、このロッド体の外周に摺動可能に介装されて外周を筒状部材の内周に摺接させるフリーピストンを有してなり、かつ、このフリーピストンとキャップ部材との間に附勢バネが配設されてなり、フリーピストンが附勢バネのバネ力によって前進方向に附勢されることで、内筒内を加圧してなる請求項１に記載の内外筒の連結構造。
4. 内筒がシリンダ体とされると共にこのシリンダ体と外筒との間がリザーバとされてなり、かつ、このリザーバが筒状部材に開穿された連通孔を介して筒状部材の内側に連通されてなる請求項１に記載の内外筒の連結構造。
5. 外筒がフロントフォークにおけるアウターチューブとされながら二輪車におけるハンドル側部材とされてなる請求項１に記載の内外筒の連結構造。
   

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