JP2021156367A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】アウターチューブを組み換えずにアウターチューブの剛性を変更することができる緩衝器を提供すること。【解決手段】倒立型のフロントフォーク１０は、上端が塞がれ下端が開いているアウターチューブ１１と、アウターチューブ１１内に一部を進退可能に配されているインナーチューブ１５と、内部Ｂ１に空気が封入されることにより膨張可能であって、アウターチューブ１１の外周面を全周に亘り締め付け可能な内周面を備えた環状の締付体５０と、締付体５０の外周面を覆っている筒状の規制部材７０と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、フロントフォークに用いられる緩衝器に関する。

自動二輪車等の鞍乗り型車両には、車軸および車体を接続し、路面からの振動を吸収するための緩衝器が設けられている。特許文献１には、フロントフォークに用いられる緩衝器が開示されている。

この緩衝器は、いわゆる倒立型のフロントフォークであり、車体側に取付可能なアウターチューブと、アウターチューブに対して互いに摺動可能なインナーチューブと、アウターチューブとインナーチューブとの間に設けられたスプリングと、アウターチューブの内部に設けられていると共に、インナーチューブの内部へ延びているシリンダと、シリンダ内部の油室を区画するピストンと、を有している。

特開２０１２ー１３１０３号公報

ところで、倒立型のフロントフォークを備えた鞍乗り型車両では、車体に取り付けられたアウターチューブの剛性が車両の乗り心地に大きな影響を与える。アウターチューブの剛性を変更する方法としては、例えば、肉厚等が異なる複数のアウターチューブを予め準備しておき、アウターチューブを適宜組み替えることにより、アウターチューブの剛性を変更する方法等が考えられる。

このような方法でアウターチューブの剛性を変更すると、アウターチューブの組み換えが必須となるため効率が悪い。

本発明は、アウターチューブを組み換えずにアウターチューブの剛性を変更することができる緩衝器の提供を課題とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、緩衝器のアウターチューブの外周面に、流体を内部に封入すると共に内圧を変更可能な構造体を設け、この構造体の内圧を変更することにより、
アウターチューブを組み換えずにアウターチューブの剛性を変化させ得ることを知見した。本発明は、当該知見に基づいて完成させた。

以下、本開示について説明する。

本開示によれば、上端が塞がれ下端が開いているアウターチューブと、前記アウターチューブ内に一部を進退可能に配されているインナーチューブと、内部に流体が封入されることにより膨張可能であって、前記アウターチューブの外周面を全周に亘り締め付け可能な内周面を備えた環状の締付体と、前記締付体の外周面を囲うことにより前記締付体の径方向外側への膨出を規制する筒状の規制部材と、を有する倒立型のフロントフォークに用いられる緩衝器が提供される。

本開示によれば、アウターチューブを組み換えずにアウターチューブの剛性を変更することができる緩衝器を提供することができる。

実施例による倒立型フロントフォークに用いられる緩衝器の断面図である。 図１に示された緩衝器のなかの、アウターチューブについて説明する図である。 図２の３部拡大図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。図中Ｕｐは車体側、Ｄｎは車軸側を示している。なお、添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。

図１には、二輪車、例えば荒地での競技走行に適したモトクロス用バイクのフロントフォークに用いることができる緩衝器１０が示されている。この緩衝器１０は、アウターチューブ１１が車体側に配置され、インナーチューブ１５が車軸側に配置された、いわゆる倒立タイプである。

この緩衝器１０は、上端１１ａが塞がれ下端１１ｃが開いているアウターチューブ１１と、アウターチューブ１１内に一部を進退可能に配されているインナーチューブ１５と、アウターチューブ１１の内部に設けられていると共にインナーチューブ１５の内部へ延びているシリンダ１２と、シリンダ１２の内部を往復運動するピストン１３と、ピストン１３が上端１４ａに固定されると共にインナーチューブ１５内に配されている中空状のロッド１４と、を有している。

アウターチューブ１１の上端１１ａには、シリンダ１２の上端１２ａを保持している円筒状の保持体１６が設けられている。保持体１６の上端の外周面は、アウターチューブ１１の内周面１１ｂに対してねじ込んで取り付けられている。保持体１６の上端は、フォークボルト１７により塞がれている。

シリンダ１２の下端１２ｂには、ロッド１４をガイドするガイド孔１８ａが形成されたガイド部材１８と、シリンダ１２とガイド部材１８との間に配置されたリバウンドばね１９と、が設けられている。

シリンダ１２内部の空間は、ピストン１３によって、ピストン１３より上方（フォークボルト１７とピストン１３との間）の第１の空気室Ａ１と、ピストン１３より下方（ピストン１３とガイド部材１８との間）の第２の空気室Ａ２と、に区画されている。

第１の空気室Ａ１への空気の注入は、フォークボルト１７の上部に設けられたバルブ２１を通じて行う。第２の空気室Ａ２への空気の注入は、後述するバルブ２２を通じて行う。バルブ２１,２２は、内部に封入された空気の空気圧を調整すると共に内部の空気が外部へ流出することを防ぐ。

アウターチューブ１１の下端１１ｃには、アウターチューブ１１とインナーチューブ１５との間をシールするシール部材２４が設けられている。シリンダ１２の周囲の空間を第３の空気室Ａ３とするとき、第３の空気室Ａ３への空気の封入は、バルブ２１を通じて行う。

第１の空気室Ａ１に封入された空気と、第３の空気室Ａ３に封入された空気は、緩衝器１０を伸長させる方向に付勢する空気ばねを構成している。

インナーチューブ１５の下端１５ａには、ボトムキャップ２５が取り付けられている。ボトムキャップ２５には、ロッド１４の下端１４ｂが貫通している貫通孔２５ａが形成されている。

さらに、インナーチューブ１５の下端１５ａには、ボトムキャップ２５を収容する車軸ブラケット２６が取り付けられている。車軸ブラケット２６には、貫通孔２５ａから突出したロッド１４の下端１４ｂを固定するボトムボルト２７が設けられている。ボトムボルト２７は、車軸ブラケット２６に取り付けられたボルトカバー２８により覆われている。

車軸ブラケット２６には、ロッド１４の内部空間１４ｃを介して第２の空気室Ａ２と連通している連通路２６ａが形成されている。連通路２６ａの入口には、円筒状の円筒部材２９が差し込まれている。円筒部材２９の上端には、第２の空気室Ａ２への空気を注入するバルブ２２が設けられている。

緩衝器１０と、対となる緩衝器（図示なし）とは、アウターチューブ１１の上端部に固定されたアッパーブラケット３１と、このアッパーブラケット３１よりも下方でアウターチューブ１１に固定されたアンダーブラケット３６とにより、互いに連結可能であると共に、モトクロス用バイクの車体に対して固定可能である。

アウターチューブ１１の周囲には、アウターチューブ１１の外周面１１ｄに接触するように、第１の締付ユニット４１、第２の締付ユニット４２、及び、第３の締付ユニット４３が設けられている。第１の締付ユニット４１はアンダーブラケット３６の下部に固定され、第２の締付ユニット４２はアンダーブラケット３６の上部に固定されている。第３の締付ユニット４３はアッパーブラケット３１の下部に固定されている。

図２を参照する。第１の締付ユニット４１は、ゴム等の可撓性の筒状部材を折り返すことにより構成された環状の第１の締付体５０と、第１の締付体５０に備えられている環状の開口部５１を塞いでいる環状の第１の閉塞部材６０と、第１の締付体５０の径方向外側（アウターチューブ１１から離れる側）への膨出を規制可能な筒状の第１の規制部材７０と、を有している。

第１の締付体５０は、アウターチューブ１１の外周面１１ｄに密着している第１の内周部５２と、第１の内周部５２を囲んでいる第１の外周部５３と、第１の内周部５２の下端５２ａと第１の外周部５３の下端５３ａとを繋いでいる底部５４（折り返した部位）と、を有している。

第１の内周部５２の上下方向の長さＬ１は、第１の外周部５３の上下方向の長さＬ２よりも短い（Ｌ１＜Ｌ２）。第１の規制部材７０の上下方向の長さは、第１の締付体５０の膨出を規制可能な範囲内で適宜設定することができる。

アンダーブラケット３６は、アウターチューブ１１の外周面１１ｄに当接している筒状の筒部３７と、筒部３７の下端から径方向外側に突出して第１の閉塞部材６０を固定する下側フランジ部３８と、筒部３７の上端から径方向外側に突出して第２の閉塞部材６０Ｘを固定する上側フランジ部３９と、を有している。

アッパーブラケット３１は、アウターチューブ１１の外周面１１ｄに当接している筒状の筒部３２と、筒部３２の下端から径方向外側に突出して第３の閉塞部材６０Ｙを固定しているフランジ部３３と、を有している。

図１及び図３を参照する。第１の閉塞部材６０は、アウターチューブ１１の外周面１１ｄに設けられている。第１の閉塞部材６０は、下端面６１が第１の締付体５０の開口部５１を塞いでいる環状の本体部６２と、本体部６２の下端側の径方向内側の縁６２ａから下方へ延びている筒状の延出部６３と、本体部６２の上端側の径方向外側の縁６２ｂから径方向外側に突出しているフランジ部６６と、を有している。

延出部６３の内周面６７は、アウターチューブ１１の外周面１１ｄに当接している。アウターチューブ１１の外周面１１ｄには、全周に亘り、第１の内周部５２の内周面５５（内周面）が密着している。延出部６３の外周面６８には、第１の内周部５２の上端部５２ｂの内周面５２ｃが密着している。第１の内周部５２の上端部５２ｂは、環状の第１の固定部材４５を圧接することにより、延出部６３に対して固定されている。

本体部６２の外周面６２ｃには、第１の外周部５３の上端部５３ｂの内周面５３ｃが当接している。この第１の外周部５３の上端部５３ｂは、環状の第２の固定部材４６を圧接することにより、本体部６２に対して固定されている。

第１の規制部材７０の上端部７１は、第２の固定部材４６に当接している。第１の規制部材７０の上端部７１は、環状の第３の固定部材４７を圧接することにより、本体部６２に対して固定されている。第１の外周部５３の外周面５６は、第１の規制部材７０の内周面７２に密着している。

本体部６２の下部６２ｄは、径方向外側に拡径されている。第１の外周部５３の上端部５３ｂよりも下側に位置する部位の一部は、本体部６２の下部６２ｄと、第１の規制部材７０とによって挟持されている。

アンダーブラケット３６の下側フランジ部３８の下端面３８ａは、第１の閉塞部材６０の上端面６４に当接している。下側フランジ部３８には、第１の締結部材７４が貫通している貫通孔３８ｂが形成されている。第１の閉塞部材６０のフランジ部６６には、第１の締結部材７４と締結している締結穴６６ａが形成されている。

図２を参照する。第１の内周部５２と、第１の外周部５３と、底部５４と、本体部６２とによって囲まれた第１の締付体５０の内部空間は、空気が封入されている第１の環状空間Ｂ１である。

第１の閉塞部材６０には、外部と連通して第１の環状空間Ｂ１に空気を導入するための導入路６０ａと、導入路６０ａの入口に設けられた空気圧調整部であるバルブ８１とが設けられている。

第２の締付ユニット４２及び第３の締付ユニット４３の基本的な構成は、第１の締付ユニット４１と同一である。以下、主要な構成のみ説明し、詳細な説明は、上記の第１の締付ユニット４１の説明を参照可能とする。

第２の締付ユニット４２は、ゴム等の可撓性の筒状部材を折り返すことにより構成された環状の第２の締付体５０Ｘと、第２の締付体５０Ｘの環状の開口部を塞いでいる環状の第２の閉塞部材６０Ｘと、第２の締付体５０Ｘの径方向外側への膨出を規制可能な筒状の第２の規制部材７０Ｘと、を有している。

第２の閉塞部材６０Ｘには、外部と連通して第２の締付体５０Ｘ内部の第２の環状空間Ｂ２に空気を導入するための導入路８２と、導入路８２の入口に設けられたバルブ８３とが設けられている。

第２の締付体５０Ｘの第２の内周部５２Ｘは、第１の固定部材４５Ｘを圧接するより、第２の閉塞部材６０Ｘに対して固定されている。第２の締付体５０Ｘの第２の外周部５３Ｘは、第２の固定部材４６Ｘを圧接することより、第２の閉塞部材６０Ｘに対して固定されている。第２の規制部材７０Ｘは、第３の固定部材４７Ｘを圧接するより、第２の閉塞部材６０Ｘに対して固定されている。第２の閉塞部材６０Ｘは、第２の締結部材７５により、アンダーブラケット３６の上側フランジ部３９に固定されている。

第３の締付ユニット４３は、ゴム等の可撓性の筒状部材を折り返すことにより構成された環状の第３の締付体５０Ｙと、第３の締付体５０Ｙの環状の開口部を塞いでいる環状の第３の閉塞部材６０Ｙと、第３の締付体５０Ｙの径方向外側への膨出を規制可能な筒状の第３の規制部材７０Ｙと、を有している。

第３の閉塞部材６０Ｙには、外部と連通して第３の締付体５０Ｙ内部の第３の環状空間Ｂ３に空気を導入するための導入路８４と、導入路８４の入口に設けられたバルブ８５とが設けられている。

第３の締付体５０Ｙの第３の内周部５２Ｙは、第１の固定部材４５Ｙを圧接することより、第３の閉塞部材６０Ｙに対して固定されている。第３の締付体５０Ｙの第３の外周部５３Ｙは、第２の固定部材４６Ｙを圧接することより、第３の閉塞部材６０Ｙに対して固定されている。第３の規制部材７０Ｙは、第３の固定部材４７Ｙを圧接することにより、第３の閉塞部材６０Ｙに対して固定されている。第３の閉塞部材６０Ｙは、第３の締結部材７６により、アッパーブラケット３１に固定されている。

実施例の効果を説明する。

図１及び図２を参照する。緩衝器１０は、上端１１ａが塞がれ下端１１ｃが開いているアウターチューブ１１と、アウターチューブ１１内に一部を進退可能に配されているインナーチューブ１５と、内部Ｂ１に空気が封入されることにより膨張可能であって、アウターチューブ１１の外周面１１ｄを全周に亘り締め付け可能な内周面である第１の内周部５２を備えた環状の第１の締付体５０と、第１の締付体５０の外周面５６を囲むことにより第１の締付体５０の径方向外側への膨出を規制する筒状の第１の規制部材７０と、を有している。第１の締付体５０内の空気圧を調整することにより、アウターチューブ１１の外周面１１ｄを締め付ける力を調節することができる。例えば、第１の締付体５０内の空気圧を高く設定することにより、第１の締付体５０によってアウターチューブ１１を締め付ける力も大きくなるので、その結果、アウターチューブ１１の剛性が高くなる。これに対し、第１の締付体５０内の空気圧を低くすると、第１の締付体５０によってアウターチューブ１１を締め付ける力が小さくなるので、その結果、アウターチューブ１１の剛性が低くなる。したがって、第１の締付体５０内の空気圧を変えることにより、組み換えることなく、アウターチューブ１１の剛性を変更することができる。アウターチューブ１１の剛性は、第２の締付体５０Ｘや第３の締付体５０Ｙ内の空気圧を変えることによっても、変更することができる。

加えて、第１の締付体５０の外周面５６は、第１の締付体５０の径方向外側への膨出を規制する筒状の第１の規制部材７０により囲まれている。そのため、第１の締付体５０の第１の内周面５２を、効率よくアウターチューブ１１の外周面１１ｄに密着させることができる。

加えて、第１の締付体５０は、空気圧調節部であるバルブ８１を通じて、第１の締付体５０の内部の空気圧を調整可能である。そのため、バルブ８１は、内部の空気が外部へ流出することを防いでいると共に、第１の締付体５０に空気を封入した後であっても空気圧を調整することができる。

加えて、第１の締付ユニット４１及び第２の締付ユニット４２は、アンダーブラケット３６に対して固定されている。第３の締付ユニット４３は、アッパーブラケット３１に対して固定されている。これにより、第１の締付ユニット４１、第２の締付ユニット４２、及び、第３の締付ユニット４３をアウターチューブ１１に対して固定するための固定部材を別途用意する場合と比較すると、部品点数を増やすことなく、これらをアウターチューブ１１に固定することができる。

なお、本実施例では、空気ばねを含む緩衝器に締付体を採用したが、例えば、コイルばねを含む油圧式緩衝機に締付体を採用しても良い。さらに、上記説明では、アンダーブラケット３６の下部、アンダーブラケット３６の上部、及び、アッパーブラケット３１の下部の３箇所すべてに締付体が取り付けられている形態を例示したが、本発明は、上記３箇所のうち少なくとも１つの場所にバッグを取り付ける構成にすることができる。すなわち、上記３箇所から選択された１箇所にのみ締付体が取り付けられる形態であっても良く、上記３箇所から選択された２箇所に締付体が取り付けられる形態であっても良い。さらに、第１の締付体５０、第２の締付体５０Ｘ、及び、第３の締付体５０Ｙの上下方向の長さは、適宜変更することができる。本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されない。

本発明の倒立型フロントフォークに用いられる緩衝器は、モトクロッサーに好適である。

１０…緩衝器
１１…アウターチューブ
１１ａ…アウターチューブの上端
１１ｃ…アウターチューブの下端
１１ｄ…アウターチューブの外周面
１５…インナーチューブ
３１…アッパーブラケット
３６…アンダーブラケット
４１…第１の締付ユニット
５０…第１の締付体（締付体）
５１…開口部
５２…第１の内周部（締付体の内周面）
５３…第１の外周部（締付体の外周面）
６０…第１の閉塞部材
７０…第１の規制部材（規制部材）
８１…第１の導入バルブ（空気圧調節部）
Ｂ１…第１の環状空間（締付体の内部）

Claims (3)

1. 上端が塞がれ下端が開いているアウターチューブと、
   前記アウターチューブ内に一部を進退可能に配されているインナーチューブと、
   内部に空気が封入されることにより膨張可能であって、前記アウターチューブの外周面を全周に亘り締め付け可能な内周面を備えた環状の締付体と、
   前記締付体の外周面を囲むことにより前記締付体の径方向外側への膨出を規制する筒状の規制部材と、を有する倒立型のフロントフォークに用いられる緩衝器。
2. 前記締付体の内部の空気圧を調整可能な空気圧調節部を、更に含む請求項１に記載の緩衝器。
3. さらに、前記アウターチューブの上端部に固定されるアッパーブラケットと、前記アッパーブラケットよりも下において前記アウターチューブに固定されるアンダーブラケットと、を備え、
   前記締付体が前記アンダーブラケット又は前記アンダーブラケットに固定されている、請求項１又は２に記載の緩衝器。
   

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