JP2009168233A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】 内部に収容される作動油の量を削減しながら最適なエアバネ力の発揮を可能にして好ましいバネ特性を具現化する。
【解決手段】 車体側チューブ１と車輪側チューブ２とを有しながら内側に油面Ｏを境にする気室Ａを有するフォーク本体内に収装の両ロッド型のダンパ部がピストン体３と、このピストン体３にそれぞれの基端が連結される上方ロッド体４および下方ロッド体５と、この上方ロッド体４および下方ロッド体５のそれぞれの先端側を貫通させる上方軸受部材３および下方軸受部材７とを有し、上方軸受部材６が車輪側チューブ２に連結され、ピストン体３が車輪側チューブ２に摺接し、下方軸受部材７が車輪側チューブ２にシール７１の配在下に密接してなる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、フロントフォークに関し、特に、二輪車の前輪側に架装されて二輪車の前輪を懸架するフロントフォークであって、その前輪に入力される路面振動を吸収する両ロッド型のダンパ部を内側に有するフロントフォークの改良に関する。

二輪車の前輪側に架装されて二輪車の前輪を懸架するフロントフォークであって、その前輪に入力される路面振動を吸収する両ロッド型のダンパ部を内側に有するフロントフォークとしては、これまでに種々の提案がある。

その中で、たとえば、特許文献１に開示されているように、両ロッド型のダンパを内蔵する場合を含めて、多くのフロントフォークにあっては、車体側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体の内側に油面を境にする気室を有している。

このフォーク本体の内側に気室を有するフロントフォークにあっては、多くの場合にコイルスプリングからなる懸架バネの伸縮によるバネ力と、気室の膨縮によるエアバネ力との合力からなるバネ特性を得るように構成している。
特開２００７‐１４７０６８号公報（明細書中の段落００１５から同００１７、図１参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示のフロントフォークにあっては、基本的には、好ましいバネ特性を具現化できるが、利用の実際を鑑みると、些か不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、エアバネ力の保障に必要な作動油量は、内蔵されるダンパにおける減衰特性を得るのに必要な量を超える多量となる。

その結果、最適なエアバネ力の具現化のために油量が多くなるから、フロントフォークにおける重量の削減を意図する上で妨げになり、また、製品コストの低減を意図する上での妨げになる。

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、内部に収容される作動油量を削減しながら最適なエアバネ力の発揮を可能にして好ましいバネ特性を具現化でき、その汎用性の向上を期待するのに最適となる両ロッド型のダンパを内蔵するフロントフォークを提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明によるフロントフォークの構成を、基本的には、車体側チューブと車輪側チューブとを有するフォーク本体の内側に両ロッド型のダンパ部を有しながら油面を境にする気室を有してなるフロントフォークにおいて、両ロッド型のダンパ部がピストン体と、このピストン体にそれぞれの基端が連結される上方ロッド体および下方ロッド体と、この上方ロッド体の先端側を貫通させる上方軸受部材および下方ロッド体の先端側を貫通させる下方軸受部材とを有し、上方軸受部材が車輪側チューブに連結され、ピストン体が車輪側チューブに摺接し、下方軸受部材が車輪側チューブにシールの配在下に密接してなるとする。

フロントフォークにあって、フォーク本体が有する両ロッド型のダンパ部を構成する下方軸受部材の下方に作動油を存在させないから、全体の収容される作動油量を削減できる。

そして、両ロッド型のダンパ部を構成するピストン体がフォーク本体を構成する車輪側チューブに摺接するから、ピストン体における受圧面積を大きくして制御油圧を低くし、たとえば、下方軸受部材が有するなどするシールの軽微化を具現化し得る点で有利となる。

以下に、原理図たる図１および要部の具体図たる図２，図３および図４に示す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は、フォーク本体が大径のアウターチューブからなる車体側チューブ１と小径のインナーチューブからなる車輪側チューブ２とを有する倒立型に設定され、このフォーク本体の内側に両ロッド型のダンパ部を有しながら油面Ｏを境にする気室Ａを有してなる。

両ロッド型のダンパ部（以下、単にダンパ部と称する）は、図示するところでは、ピストン体３と、このピストン体３にそれぞれの基端が連結される上方ロッド体４および下方ロッド体５と、この上方ロッド体４の先端側を貫通させる上方軸受部材６および下方ロッド体５の先端側を貫通させる下方軸受部材７とを有してなる。

そして、ダンパ部にあって、上方軸受部材６が車輪側チューブ２に連結され、ピストン体３が車輪側チューブ２に摺接し、下方軸受部材７が車輪側チューブ２にシール７１の配在下に密接され、この下方軸受部材７の下方に気室Ａ１を直列させている。

気室Ａ１は、これを設けることで、フロントフォークにおいて、注入する作動油量を減少でき、作動油量を減少させることに依る重量の軽減および材料費の削減が可能になる。

すなわち、前記した特許文献１に開示のものを含めて両ロッド型のダンパを有する凡そ従前のフロントフォークにあっては、ダンパの下方がリザーバ室に連通する油室部分とされて作動油が充満されているが、この油室部分の作動油は、原理的に、両ロッド型のダンパの作動に関与しない。

このことからすると、ダンパの下方の油室部分に収容されている作動油は不要であり、したがって、この発明にあっては、これを削減させることで上記した注入する作動油量を減少できるとしている。

以上からすると、この気室Ａ１は、たとえば、車輪側チューブ２のボトム部２ａに開穿した気孔２ｂを介して大気に連通させ、たとえば、冷却手段として機能させても良く、また、大気に連通させずに密封空間にして、下方ロッド体５の出没に依って膨縮させてエアバネ力を発揮させても良い。

ピストン体３は、車輪側チューブ２をシリンダ体に見立て、上方軸受部材６および下方軸受部材７の配設で画成される油室部分に収装されることで上方油室Ｒ１と下方油室Ｒ２を画成している。

そして、このピストン体３は、上方油室Ｒ１からの作動油の下方油室Ｒ２への通過を許容して所定の大きさの伸側減衰力を発生する伸側減衰バルブ３ａと、反対に、下方油室Ｒ２からの作動油の上方油室Ｒ１への通過を許容して所定の大きさの圧側減衰力を発生する圧側減衰バルブ３ｂとを有している。

このように、ダンパ部を形成するのにあって、ピストン体３が車輪側チューブ２の内周に直接摺接する構成とする場合には、図示しないが、車輪側チューブの内側に配設されるシリンダ体を構成部品にしてダンパ部を形成する場合に比較して、上方油室Ｒ１および下方油室Ｒ２における受圧面積を大きく設定でき、その分制御油圧を下げることが可能になる。

その結果、このダンパ部にあっては、ピストン体３における受圧面積を大きくして制御油圧を低くし、たとえば、下方軸受部材７が有するシール７１などの軽微化を具現化し得る点で有利となる。

そして、ピストン体３における受圧面積を大きくして制御油圧を低くするから、発生減衰力を低くすることが可能になり、たとえば、下方油室Ｒ２の作動油中に混入したエアの圧縮に伴う上方油室Ｒ１における負圧現象の発生を防止でき、所望の減衰力の安定した発生を期待する上で有利となる。

一方、上方軸受部材６は、車輪側チューブ２に連結される、すなわち、図２に示すように、下端部に上方軸受部材６を保持する有孔パイプ８の上端部が車輪側チューブ２の上端部に吊持されることで、車輪側チューブ２に対して一体的に連結されている。

このように、上方軸受部材６が上端部を車輪側チューブ２の上端部に連結させて吊持される有孔パイプ８の下端部に連結されることで、有孔パイプ８の内側に懸架バネＳの収納スペースを確保して有効長さを保障しつつ懸架バネＳの下端を上方軸受部材６に担持させることが可能になる。

それに対して、下方軸受部材７は、図３にも示すように、外周にシール７１を有しながら車輪側チューブ２の内側に立設された支持パイプ９の上端に担持されて、車輪側チューブ２に対して不動に配設されている。

支持パイプ９は、下端部が車輪側チューブ２の下端開口を閉塞しながらボトム部２ａ（図１参照）を形成するアクスルブラケット２１（図３参照）に螺着などで固定的に連結されている。

ちなみに、下方軸受部材７を車輪側チューブ２に対して不動に配設させるについては、種々の提案をなし得るが、車輪側チューブ２の内周を加工して下方軸受部材７を支持する構成を選択する場合には、部品コストの高騰化を招くであろうから好ましくない。

それに対して、図示するように、支持パイプ９に支持させる場合には、車輪側チューブ２に対する加工を要しないから、いたずらな部品コストの高騰化を招来させずして目的を達成できる点で有利となる。

なお、支持パイプ９を配設する原理からすれば、この支持パイプ９は、図示するように、車輪側チューブ２との間に隙間を有して配在されても良く、また、図示しないが、車輪側チューブ２に密接するように配設されても良い。

上方ロッド体４は、基端がピストン体３に連結され、先端が上方軸受部材６の軸芯部および外部たる前記した気室Ａを貫通して、車体側チューブ１の上端部に連結されている。

そして、下方ロッド体５は、先端が下方軸受部材７の軸芯部を貫通して前記した気室Ａ１に出没可能に臨在され、基端がピストン体３に連結されるが、この基端がピストン体３に対して、図示しないが、たとえば、軸線方向を横切る方向に移動可能に連結されて、フォーク本体の曲げに起因する下方ロッド体５の下方軸受部材７に対する齧り現象の発現を回避するとしても良い。

フォーク本体の内側、すなわち、上方軸受部材６の上方は、リザーバ室Ｒとされ、このリザーバ室Ｒが前記した油面Ｏを境にする気室Ａを有し、この気室Ａが不活性ガスなどを充満させている。

それゆえ、この気室Ａが膨縮されるとき、エアバネ力を発揮し、リザーバ室Ｒは、上方軸受部材６に配設のチェック弁６１を介して上方油室Ｒ１に連通し、上方油室Ｒ１で作動油不足を生じた場合に作動油の補給源となる。

のみならず、このチェック弁３１の配設で、このフロントフォークを組み立てる際の作動油の注入が、すなわち、上方油室Ｒ１およびピストン体３を介しての下方油室Ｒ２への作動油の充満作業を実践できる。

懸架バネＳは、図示するところにあって、下端が上方軸受部材６の上端に担持されながら上端がバネ受（図示せず）を介して車体側チューブ１の上端部あるいは上方ロッド体４の上端部に係止され、車輪側チューブ２が車体側チューブ１内から抜け出る方向に、すなわち、フォーク本体を伸長方向に附勢している。

それゆえ、このフロントフォークにあっては、フォーク本体の伸縮時に、懸架バネＳの伸縮に依るバネ力と、気室Ａの膨縮に依るエアバネ力との合力からなるバネ特性を具現化し得る。

そして、このフロントフォークにあっては、フォーク本体が伸縮することで、車輪側チューブ２内をピストン体３が昇降し、伸側減衰バルブ５ａと圧側減衰バルブ６とに依って所定の大きさの減衰力を発生する。

ちなみに、ダンパ部にあって、上方ロッド体４と下方ロッド体５は、同径に設定されており、このダンパ部の伸縮時には、上方油室Ｒ１および下方油室Ｒ２において、作動油の過不足が発現されることはなく、ダンパ部とリザーバ室Ｒとの間で作動油の遣り取りはない。

前記したところでは、ピストン体３が車輪側チューブ２に直接摺接するとしたが、この場合には、車輪側チューブ２の内周を部分的にであっても摺動面仕上げする必要がある。

しかしながら、車輪側チューブ２の内周を部分的にであっても摺動面仕上げすると、加工に手間を要し、部品コストの高騰化を招く。

そこで、図１中に仮想線図で示すように、上方軸受部材６と下方軸受部材７との間にシリンダ体１０を挟み込んで固定し、このシリンダ体１０にピストン体３を摺接させても良い。

この発明のフロントフォークを原理的に示す図である。 この発明の一実施形態によるフロントフォークの上方側の要部を示す部分半截縦断面図である。 この発明の一実施形態によるフロントフォークの下方側の要部を図２と同様に示す図である。

符号の説明

１ 車体側チューブ
２ 車輪側チューブ
３ ピストン体
４ 上方ロッド体
５ 下方ロッド体
６ 上方軸受部材
７ 下方軸受部材
８ 有孔パイプ支持パイプ
９ 有孔パイプ
６１ チェック弁
７１ シール
Ａ，Ａ１ 気室
Ｏ 油面
Ｒ リザーバ室
Ｒ１ 上方油室
Ｒ２ 下方油室
Ｓ 懸架バネ

Claims (6)

1. 車体側チューブと車輪側チューブとを有するフォーク本体の内側に両ロッド型のダンパ部を有しながら油面を境にする気室を有してなるフロントフォークにおいて、両ロッド型のダンパ部がピストン体と、このピストン体にそれぞれの基端が連結される上方ロッド体および下方ロッド体と、この上方ロッド体の先端側を貫通させる上方軸受部材および下方ロッド体の先端側を貫通させる下方軸受部材とを有し、上方軸受部材が車輪側チューブに連結され、ピストン体が車輪側チューブに摺接し、下方軸受部材が車輪側チューブにシールの配在下に密接してなることを特徴とするフロントフォーク。
2. 上方軸受部材がその上方からの作動油のその下方への通過を許容すると共にその逆流を阻止するチェック弁を有してなる請求項１に記載のフロントフォーク。
3. 下方軸受部材が車輪側チューブ内に立設の支持パイプの上端に担持されてなる請求項１に記載のフロントフォーク。
4. 下方軸受部材の下方に画成される気室が大気に連通してなる請求項１に記載のフロントフォーク。
5. ピストン体が車輪側チューブ内に嵌装されたシリンダ体に摺接してなる請求項１に記載のフロントフォーク。
6. 上方軸受部材が有孔パイプの下端部に保持されると共に、有孔パイプの上端部が車輪側チューブの上端部に吊持されてなる請求項１に記載のフロントフォーク。

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