JP2021195993A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】より大きな減衰力を発生させることができると共に、圧縮行程と伸長行程とで異なる大きさの減衰力を発生させることができるフロントフォークを提供すること。【解決手段】フロントフォーク１０は、ばね１７の一端を受けていると共にオイルが通過可能な貫通孔２２ａを有するばね受け２０と、このばね受け２０の内側に設けられ、貫通孔２２ａを通過するオイルの流量を調節可能なバルブ機構３０と、を備えている。バルブ機構３０は、貫通孔２２ａの少なくとも一部を塞ぐことが可能な第１バルブ３１と、この第１バルブ３１に先端が当接し、第１バルブ３１に対し底部２２に向けて押す力を付与する第１付与部３２と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、内部にオイルが充填され、このオイルによって減衰力を発生させるフロントフォークに関する。

一般に、鞍乗り型車両の前部にはフロントフォークが設けられている。フロントフォークは、車体に取り付けられ、下端において前輪を回転可能に支持している。前輪から入力される振動等のエネルギーは、オイルが充填されているフロントフォークによって減衰される。フロントフォークに関する従来技術として特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に示されるようなフロントフォークは、アウタチューブ内にインナチューブが摺動自在に挿入され、インナチューブの下部中央からダンパーシリンダが起立し、ダンパーシリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入されている。また、ピストンロッドはアウタチューブの上部キャップに連結され、ピストンロッド及びアウタチューブには懸架スプリングを介して常時伸び方向の力が付与されている。

特開平１１−１１７９８３号公報

フロントフォーク等の緩衝器は、より大きな減衰力を発生可能であることが望まれる。

本発明は、より大きな減衰力を発生させることが可能なフロントフォークの提供を課題とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、ばね受けの内側に、オイルが通過する貫通孔の一部を塞ぐことが可能な第１バルブと、この第１バルブに先端が当接し、貫通孔を有する底部に向けて第１バルブを押す力を付与する第１付与部と、を設けることにより、より大きな減衰力を発生させることが可能になることを知見した。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、筒状を呈し内部にオイルが充填されている第１の筒体と、少なくとも前記第１の筒体に先端が囲まれている筒体であって、前記第１の筒体に対して軸線に沿って移動可能に設けられている第２の筒体と、前記第１の筒体の外周面に沿って配置され、前記第１の筒体及び前記第２の筒体に対し、互いに離間させる向きの力を付与するばねと、前記第１の筒体の外周面に設けられ、前記ばねの端部を受けていると共にオイルが通過可能な孔である貫通孔を有する筒状のばね受けと、このばね受けの内周面と第１の筒体の外周面との間に設けられ、前記貫通孔を通過するオイルの流量を調節可能なバルブ機構と、を備え、前記ばね受けは、前記第１の筒体の外周面に当接可能に設けられている筒状の基部と、この基部から前記第１の筒体の径方向外側に広がり前記貫通孔を有する底部と、この底部から前記ばねに向かって延びている筒状の側壁部と、を有し、前記バルブ機構は、前記底部に当接可能に設けられ、前記貫通孔の一部を塞ぐことが可能な第１バルブと、この第１バルブに先端が当接し、前記第１バルブに対し、前記底部に向けて押す力を付与する第１付与部と、を有するフロントフォークが提供される。

本発明によれば、より大きな減衰力を発生させることが可能なフロントフォークを提供することができる。

実施例１によるフロントフォークの要部を断面で示した図である。 図１に示したばね受け及びバルブ機構の断面を説明する図である。 図２に示したばね受け及びバルブ機構の要部を拡大して示す図である。 実施例２によるフロントフォークに用いられるばね受け及びバルブ機構の断面を説明する図である。 図４に示したばね受け及びバルブ機構の要部を拡大して示す図である。

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。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。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。

＜実施例１＞
図１を参照する。図１には、倒立式のフロントフォーク１０が示されている。フロントフォーク１０は、二輪車や三輪車等に代表される鞍乗り型車両の前部に設けられ、車体と前輪とに架け渡されて用いられる。

フロントフォーク１０は、車体に支持される筒状のアウタチューブ１１と、このアウタチューブ１１の上端を閉じている蓋体１２と、この蓋体１２に支持されアウタチューブ１１の内周面に沿って延び、筒状を呈する第１の筒体であるシリンダ１３と、を有している。また、フロントフォーク１０は、前輪の側部に設けられると共に先端がアウタチューブ１１の内部に存在する筒状のインナチューブ１４と、このインナチューブ１４の下端を閉じ前輪を保持するホルダ１５と、このホルダ１５に支持された筒体であって先端にピストンが設けられた第２の筒体であるロッド１６と、を有している。さらに、フロントフォーク１０は、アウタチューブ１１及びインナチューブ１４に対し、互いに離間させる向きの力を付与するばね１７と、このばね１７の上端を受けるようシリンダ１３の外周面に設けられている筒状のばね受け２０と、を有している。ばね受け２０の内周面とシリンダ１３の外周面との間には、ばね受け２０の内部を通過するオイルの流量を調節可能なバルブ機構３０が設けられており、フロントフォーク１０は、ばね１７の下端を受けるようホルダ１５の上部に設けられている下部ばね受け１９を有している。

アウタチューブ１１とインナチューブ１４とは、いわゆるテレスコピック機構を構成し、軸線ＣＬに沿って相対的に移動可能に設けられている。ばね１７は、アウタチューブ１１とインナチューブ１４とが所定の位置に戻るよう、アウタチューブ１１及びインナチューブ１４に対して力を付与している。

アウタチューブ１１と、蓋体１２と、シリンダ１３と、ばね受け２０とは、インナチューブ１４に対して一体的に変位する。一方、インナチューブ１４と、ロッド１６と、ばね受け１９とは、アウタチューブ１１に対して一体的に変位する。

ロッド１６は、先端がシリンダ１３の内部に臨んでいる。ロッド１６の先端に設けられているピストンは、シリンダ１３の内周面に当接し、ロッド１６が軸線ＣＬ方向に変位した際にロッド１６と共に変位し、減衰力を発生させる。

ばね１７は、周知の圧縮コイルばねを用いることができる。

図２及び図３を併せて参照する。ばね受け２０は、シリンダ１３の外周面に当接可能に設けられている筒状の基部２１と、この基部２１からシリンダ１３の径方向外側に広がり複数の貫通孔２２ａを有する底部２２と、この底部２２からばね１７に向かって延びている筒状の側壁部２３と、を有している。また、ばね受け２０は、側壁部２３の外周面に設けられインナチューブ１４の内周面との間の隙間をシールしているシール部材２４と、側壁部２３の下端に設けらればね１７の端部が当接している当接部２５と、を有している。

基部２１は、底部２２及び側壁部２３と一体的に形成されている。また、基部２１は、シリンダ１３に対して回転可能に設けられている。これにより、ばね１７の回転方向に加わる力を逃がすことができる。

図２及び図３を参照する。バルブ機構３０は、底部２２に当接可能に設けられ貫通孔２２ａの一部を塞ぐことが可能な第１バルブ３１と、この第１バルブ３１に先端が当接し第１バルブ３１を底部２２に向かって押す力を付与している第１付与部３２と、側壁部２３の内周面に固定され第１付与部３２の下端を受けている止め輪３５と、を有する。

第１バルブ３１は、リング状の板材によって構成され、オイルが通過可能に開けられた第１孔３１ａを複数有する。なお、第１バルブ３１は、リング状の板材を複数枚重ねることにより構成することもできる。

第１付与部３２は、複数の板ばねやコイルばねによって構成することができる。

以上に説明したフロントフォーク１０の作用について、以下説明する。

図１を参照する。例えば、二輪車の前輪が段差に乗り上げると、フロントフォーク１０には、蓋体１２とホルダ１５とが近付く方向に、圧縮する力が加わる。このとき、ばね受け２０に対して、インナチューブ１４、ホルダ１５、及び、ロッド１６が上昇する。これと共に、ばね受け２０に向かって、オイルの油面も上昇する。一部のオイルは、ばね受け２０を通過する。換言すれば、圧縮行程において、オイルは、ばね受け２０を下から上に向かって通過する。

一方、蓋体１２とホルダ１５とが近づいた後は、ばね１７の力により、蓋体１２とホルダ１５は、元の位置に戻される。つまり、蓋体１２とホルダ１５には、互いに伸長方向の力が加わる。このとき、ばね受け２０に対して、インナチューブ１４、ホルダ１５、及び、ロッド１６が下降する。これと共に、ばね受け２０に対して、オイルの油面も下降する。ばね受け２０よりも上方のオイルは、下方に向かってばね受け２０を通過する。換言すれば、伸長行程において、オイルは、ばね受け２０を上から下に向かって通過する。

図３を参照する。上記のとおり、圧縮工程において、オイルは、ばね受け２０を下から上に向かって通過する。オイルが下から上に流れる際には、第１バルブ３１は、第１付与部３２の力とオイルの油圧とによって底部２２に密着し、貫通孔２２ａの少なくとも一部を塞いでいる。つまり、貫通孔２２ａを通過するオイルに対する抵抗となる。このため、オイルは、バルブ機構３０がない場合に比べて、より大きな減衰力を発生させる。

一方、上記のとおり、伸長行程において、オイルは、ばね受け２０を上から下に向かって通過する。このとき、オイルの流量が所定の量を超えると、オイルは、第１付与部３２の力に抗して第１バルブ３１を押し下げ、貫通孔２２ａを開放させる。貫通孔２２ａを開放させるのに必要な力は、第１付与部３２のばね定数によって調節することができる。このため、圧縮行程と伸長行程とで発生する減衰力の大きさを異ならせることができる。

以上に説明したフロントフォーク１０について、以下に纏める。

フロントフォーク１０は、筒状を呈し内部にオイルが充填されている第１の筒体であるシリンダ１３と、少なくともシリンダ１３に先端が囲まれている筒体であって、シリンダ１３に対して軸線ＣＬに沿って移動可能に設けられている第２の筒体であるロッド１６と、を有する。フロントフォーク１０は、さらに、シリンダ１３の外周面に沿って配置され、シリンダ１３及びロッド１６に対し、互いに離間させる向きの力を付与するばね１７と、シリンダ１３の外周面に設けられ、ばね１７の端部を受けていると共にオイルが通過可能な孔である貫通孔２２ａを有する筒状のばね受け２０と、を有している。このばね受け２０の内周面とシリンダ１３の外周面との間には、貫通孔２２ａを通過するオイルの流量を調節可能なバルブ機構３０が設けられている。ばね受け２０は、シリンダ１３の外周面に当接可能に設けられている筒状の基部２１と、この基部２１からシリンダ１３の径方向外側に広がり貫通孔２２ａを有する底部２２と、この底部２２からばね１７に向かって延びている筒状の側壁部２３と、を有している。バルブ機構３０は、底部２２に当接可能に設けられ、貫通孔２２ａの一部を塞ぐことが可能な第１バルブ３１と、この第１バルブ３１に先端が当接し、第１バルブ３１に対し、底部２２に向けて押す力を付与する第１付与部３２と、を有する。

貫通孔２２ａの一部を塞ぐことが可能な第１バルブ３１を、ばね受け２０の内周面とシリンダ１３の外周面との間に設けた。第１バルブ３１は、貫通孔２２ａの一部を塞ぐため、より大きな減衰力を発生させることができる。また、第１バルブ３１は、ばね受け２０の内側に設けられているため、径方向へフロントフォーク１０を大型化する必要がない。さらに、第１バルブ３１は、底部２２に向かう力を第１付与部３２に付与されている。これにより、圧縮行程と伸長行程とで異なる大きさの減衰力を発生させることができる。つまり、より大きな減衰力を発生させることができると共に、圧縮行程と伸長行程とで異なる大きさの減衰力を発生させることができるフロントフォーク１０を提供することができる。

第１バルブ３１は、オイルが通過可能な孔である第１孔３１ａを有する。これにより、細かく流路面積を調節することができる。その結果、発生させる減衰力の大きさを細かく設定することができる。

＜実施例２＞
次に、実施例２を図面に基づいて説明する。

図４を参照する。実施例２によるフロントフォーク１０Ａは、バルブ機構３０Ａの構成が、上記バルブ機構３０と異なっている。その他の基本的な構成は、上記フロントフォーク１０と共通する。フロントフォーク１０と共通する構成については、符号を流用すると共に、詳細な説明を適宜省略する。

バルブ機構３０Ａは、第１付与部３２と止め輪３５との間に、第１付与部３２の下端に当接しオイルの流路を狭めている第２バルブ３３と、この第２バルブ３３に先端が当接し、第２バルブ３３に対し、底部２２に向けて押す力を付与する第２付与部３４と、を有している。

第２バルブ３３も、第１バルブ３１と同様に、オイルが通過可能に開けられた、複数の第２孔３３ａを有する。なお、第２バルブ３３は、リング状の板材を複数枚重ねることにより構成することもできる。

第１付与部３２と、第２付与部３４とのばね定数は、異なっている。

以上に説明したフロントフォーク１０Ａも、本発明所定の効果を奏する。

また、バルブ機構３０Ａは、第１付与部３２の、底部２２から遠い側の端部に当接し、オイルの流路を狭めている第２バルブ３３と、この第２バルブ３３に先端が当接し、第２バルブ３３に対し、底部２２に向けて押す力を付与する第２付与部３４と、をさらに有し、第１付与部３２のばね定数は、第２付与部３４のばね定数と異なる。

第１付与部３２のばね定数と、第２付与部３４のばね定数を異ならせることにより、減衰力をさらに細かくコントロールすることができる。

第２バルブ３３は、オイルが通過可能に開けられた第２孔３３ａを有する。これにより、細かく流路面積を調節することができる。その結果、発生させる減衰力の大きさを細かく設定することができる。

尚、本発明によるフロントフォークは、二輪車に搭載する例によって説明したが、三輪車等の他の鞍乗り型車両にも適用可能であり、これらの形式のものに限られない。

本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明のフロントフォークは、二輪車に好適である。

１０、１０Ａ…フロントフォーク
１３…シリンダ（第１の筒体）
１６…ロッド（第２の筒体）
１７…ばね
２０…ばね受け
２１…基部
２２…底部
２２ａ…貫通孔
２３…側壁部
３０、３０Ａ…バルブ機構
３１…第１バルブ
３１ａ…第１孔
３２…第１付与部
３３…第２バルブ
３３ａ…第２孔
３４…第２付与部
ＣＬ…軸線

Claims (4)

1. 筒状を呈し内部にオイルが充填されている第１の筒体と、
   少なくとも前記第１の筒体に先端が囲まれている筒体であって、前記第１の筒体に対して軸線に沿って移動可能に設けられている第２の筒体と、
   前記第１の筒体の外周面に沿って配置され、前記第１の筒体及び前記第２の筒体に対し、互いに離間させる向きの力を付与するばねと、
   前記第１の筒体の外周面に設けられ、前記ばねの端部を受けていると共にオイルが通過可能な孔である貫通孔を有する筒状のばね受けと、
   このばね受けの内周面と前記第１の筒体の外周面との間に設けられ、前記貫通孔を通過するオイルの流量を調節可能なバルブ機構と、を備え、
   前記ばね受けは、
   前記第１の筒体の外周面に当接可能に設けられている筒状の基部と、
   この基部から前記第１の筒体の径方向外側に広がり前記貫通孔を有する底部と、
   この底部から前記ばねに向かって延びている筒状の側壁部と、を有し、
   前記バルブ機構は、
   前記底部に当接可能に設けられ、前記貫通孔の一部を塞ぐことが可能な第１バルブと、
   この第１バルブに先端が当接し、前記第１バルブに対し、前記底部に向けて押す力を付与する第１付与部と、を有するフロントフォーク。
2. 前記第１バルブは、前記オイルが通過可能な孔である第１孔を有する請求項１に記載のフロントフォーク。
3. 前記バルブ機構は、
   前記第１付与部の、前記底部から遠い側の端部に当接し、前記オイルの流路を狭めている第２バルブと、
   この第２バルブに先端が当接し、前記第２バルブに対し、前記底部に向けて押す力を付与する第２付与部と、をさらに有し、
   前記第１付与部のばね定数は、前記第２付与部のばね定数と異なる請求項１又は請求項２に記載のフロントフォーク。
4. 前記第２バルブは、前記オイルが通過可能な孔である第２孔を有する請求項３に記載のフロントフォーク。

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