JP2601010Y2 - 自転車用フロントフォークのダンパ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案はダンパ装置に係り、特
に自転車のフロントフォークアッセンブリやリアクッシ
ョンユニットに適用されて好適なダンパ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の山岳用自転車（マウンテンバイ
ク）には、緩衝機構及び減衰力発生機構を備えたフロン
トフォークにより前輪を支持したものがある。このフロ
ントフォークは、左右一対のフロントフォークアッセン
ブリをステアリングブラケットで結合し、両フロントフ
ォークアッセンブリにより前輪を支持するものであり、
このフロントフォークアッセンブリに緩衝機構と減衰力
発生機構とが内蔵されている。

【０００３】このうちの減衰力発生機構は、特開平4-29
0626号公報に記載のように、フロントフォークアッセン
ブリを構成するアウタチューブ及びインナチューブ内に
作動油を充填し、インナチューブの先端内周部にピスト
ン体を設置し、このピストン体に縮側ポート及び伸側ポ
ートを形成し、これらのポートの一開口端にそれぞれ縮
側バルブ、伸側バルブを設置したものである。フロント
フォークアッセンブリの伸縮時に作動油が伸側バルブあ
るいは縮側バルブを介して流動すると、このときの流体
抵抗が減衰力を発生する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上記公報記
載の従来の減衰力発生機構では、ピストン体、縮側バル
ブ、伸側バルブ及びバルブスプリング等が必要で構造が
複雑となり、従って部品点数も増大する。更に、ピスト
ン体に伸側ポート及び縮側ポートを設けなければなら
ず、型コストあるいは加工コストも高くなってしまう。
また、伸側バルブとして高価なディスクバルブを用いた
ため、更にコストが上昇してしまう。

【０００５】この考案は、上述の事情を考慮してなされ
たものであり、減衰力発生機構の構造を簡素化して、部
品点数を少なくしコストを低減できるダンパ装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本考案
は、アウタチューブの先端内周部及びインナチューブの
先端外周部にガイド部材が設置されて両チューブが摺動
自在に設けられ、これらのアウタチューブ及びインナチ
ューブ内に作動流体が充填されるとともに、減衰力発生
機構が設置されて、車体及び車軸間に配置可能な自転車
用フロントフォークのダンパ装置において、上記アウタ
チューブの軸方向略中央部には隔壁部材が設けられ、こ
の隔壁部材の上部には先端へ向かって先細のテーパ状を
なすテーパ管が一体に形成され、上記インナチューブの
先端内周部に上記テーパ管に遊嵌するピストン体が設置
され、このピストン体がフロントフォークの静止１Ｇ状
態において上記テーパ管の上端部に遊嵌状態で対応配置
されて、これらテーパ管、ピストン体及び上記アウタチ
ューブの隔壁部材に囲まれて第１油室が形成され、上記
インナチューブに囲まれて第２油室が形成され、上記ア
ウタチューブ、上記インナチューブ及び前記両ガイド部
材に囲まれて第３油室が形成され、上記ピストン体及び
上記テーパ管の間に上記第１及び第２油室を連通する縮
側流路が形成され、上記インナチューブに上記第２及び
第３油室を連通する伸側流路が形成され、上記隔壁部材
の上面に、フロントフォークの最圧縮時に上記インナチ
ューブの先端部に設けたピストン体が当接するバンプラ
バーが設けられてなるようにしたものである。 請求項２
に記載の本考案は、請求項１に記載の本考案において更
に、前記テーパ管に半径方向へ延びる貫通路が形成さ
れ、この貫通路を介して第１及び第２油室が連通して構
成されるようにしたものである。

【０００７】

【作用】従って、この考案に係るダンパ装置によれば、
ダンパ装置の圧縮過程では、テーパ部材及びピストン体
間の縮み側流路を、第１油室から第２油室へ流れる作動
流体の流体抵抗により縮側減衰力が発生し、また、ダン
パ装置の伸長工程では、インナチューブの伸側流路を、
第３油室から第２油室へ流れる作動流体の流体抵抗によ
り伸側減衰力が発生する。

【０００８】上述のように、ダンパ装置の減衰力発生機
構は、アウタチューブに設置されたテーパ部材とインナ
チューブ先端内周に設置されてテーパ部材に遊嵌するピ
ストン体とから形成された縮側流路、並びにインナチュ
ーブに形成された伸側流路により構成されたので、減衰
力発生機構の構造が簡単で加工が容易であり、部品点数
も少なく、高価なディスクバルブを用いないことから、
コストを低減できる。

【０００９】

【実施例】以下、この考案の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この考案に係るダンパ装置の一実施例
が適用されたフロントフォークを示す正面図である。図
２は、図１のフロントフォークのフォークアッセンブリ
を示す半断面図である。図３は、図２の一部を拡大して
示す拡大図である。

【００１０】図１に示すように、フロントフォーク１０
は、 2本のフロントフォークアッセンブリ１１をステア
リングブラケット１２及びクロスメンバ１３を用いて連
結し、各フロントフォークアッセンブリ１１の下端部に
前輪の車軸（ともに図示せず）を支持するものである。
ステアリングブラケット１２はステアリングシャフト１
４を備え、このステアリングシャフト１４が車体のヘッ
ドパイプ（図示せず）に回転自在に軸支されて、操舵可
能に構成される。ステアリングシャフト１４の上端部
に、図示しないハンドルバーが固着される。

【００１１】上記フロントフォークアッセンブリ１１
は、図１及び図２に示すように、インナチューブ１５及
びアウタチューブ１６が摺動自在に構成されたものであ
る。アウタチューブ１６の下端部（基端部）に、前輪の
車軸を支持する車軸支持部１７が設けられる。インナチ
ューブ１５の上端部（基端部）は、ステアリングブラケ
ット１２の挿通孔に挿通された後、ボルト固定されて、
このステアリングブラケット１２に結合される。

【００１２】アウタチューブ１６の上端部（先端部）に
拡径部１８が形成され、この拡径部１８の下方にクロス
メンバホルダ１９が設けられる。 2本のフロントフォー
クアッセンブリ１１のクロスメンバホルダ１９に、Ｕ字
形状の上記クロスメンバ１３が掛け渡される。このクロ
スメンバ１３には、ブレーキホルダ２１に、ブレーキパ
ッドを備えたブレーキレバー（共に図示せず）が軸支さ
れる。このクロスメンバ１３によって、各フロントフォ
ークアッセンブリ１１がインナチューブ１５及びアウタ
チューブ１６に二分割されたことによる剛性不足が補強
され、更にブレーキレバーに作用するブレーキ反力が支
持される。

【００１３】図２に示すように、フロントフォークアッ
センブリ１１には、インナチューブ１５及びアウタチュ
ーブ１６内に、作動流体としての作動油をを満たす油室
２２と、空気を満たす空気室２３とがそれぞれ形成され
る。油室２２は、後述のように第１油室２２Ａ、第２油
室２２Ｂ及び第３油室２２Ｃに区画される。油室２２の
下端部は、アウタチューブ１６の軸方向略中央部に液密
に設置された隔壁部材２４により画成される。また、空
気室２３の上端部は、閉塞部材２５により閉塞される。
符号Ｌは、油室２２と空気室２３との境界を示す油面で
ある。

【００１４】上記閉塞部材２５は、インナチューブ１５
の上部内周に固着され、この閉塞部材２５にエアバルブ
２６が螺着される。このエアバルブ２６を用いて空気室
２３内へ空気が供給され、あるいは空気室２３から空気
が排出されて、空気ばね反力の初期ばね荷重が調整され
る。インナチューブ１５及び閉塞部材２５間にＯリング
２７が介装されて、空気室２３が気密に構成される。ま
た、インナチューブ１５の上端部に装着されたキャップ
サポート２８にバルブキャップ２９が嵌め込まれて、エ
アバルブ２６が保護される。

【００１５】図３に示すように、インナチューブ１５の
下端外周部にガイド部材としてのガイドブッシュ３０
が、ストッパリング３２により固着される。また、アウ
タチューブ１６の拡径部１８にもガイド部材としてのガ
イドブッシュ３１が圧入される。ガイドブッシュ３０が
アウタチューブ１６の内周面に摺接し、ガイドブッシュ
３１がインナチューブ１５の外周面に摺接することによ
り、インナチューブ１５及びアウタチューブ１６が摺動
自在に構成される。これらの両ガイドブッシュ３０及び
３１、並びにインナチューブ１５及びアウタチューブ１
６に囲まれて、前記第３油室２２Ｃが構成される。

【００１６】アウタチューブ１６における拡径部１８の
内周部には、オイルシール３３及びダストシール３４が
装着される。オイルシール３３は、シールワッシャ３５
及びシールストッパリング３６によって係止される。こ
のオイルシール３３によって第３油室２２Ｃからのオイ
ル漏れが、ダストシール３４によって第３油室２２Ｃへ
の塵埃の侵入がそれぞれ防止される。

【００１７】アウタチューブ１６に設置された隔壁部材
２４の上面に、バンプラバー３７が配置される。一方、
インナチューブ１５の下端内周部にピストン体３８が装
着される。フロントフォークアッセンブリ１１の圧縮過
程で、これらのインナチューブ１５下端部及びピストン
体１８が、バンプラバー３７を介して隔壁部材２４に当
接することにより、この圧縮過程の最終端が規定され
る。また、インナチューブ１５の軸方向略中央部の外周
に、ストッパリング３２を用いてリバウンドシート３９
が固着され、また、アウタチューブ１６の拡径部１８内
周部であって、ガイドブッシュ３１の下方にリバウンド
ラバー４０が装着される。フロントフォークアッセンブ
リ１１の伸長過程で、リバウンドシート３９がリバウン
ドラバー４０を介してガイドブッシュ３１に当接するこ
とにより、この伸長過程の最終端が規定される。

【００１８】さて、隔壁部材２４には、テーパ部材とし
てのテーパ管４１が一体成形されている。このテーパ管
４１は、アウタチューブ１６の上端（先端）へ向かって
先細のテーパ形状に形成され、つまり、アウタチューブ
１６の下端（基端）へ向かってその外形が漸次拡大して
構成される。自転車の静止１Ｇ状態（車両が静止して、
ライダーが 1名乗車したときの重力状態）で、ピストン
体３８がテーパ管４１の上端部（先端部）に遊嵌状態で
対応配置されて、これらのテーパ管４１の外周面、ピス
トン体３８及びアウタチューブ１６に囲まれて前記第１
油室２３が形成される。また、インナチューブ１５、ピ
ストン体３８及びテーパ管３８に囲まれて第２油室２３
Ｂが形成される。ここで、テーパ管４１の管内部４２
は、第２油室２３Ｂに連通して構成される。

【００１９】前記テーパ管４１の外周面とピストン体３
８の内周面とのリング状領域が、第１油室２３Ａ及び第
２油室２３Ｂを連通する縮側流路４３として構成され
る。フロントフォークアッセンブリ１１の圧縮過程では
第１油室２３Ａの容積が減少して、この第１油室２３Ａ
内の圧力が上昇し、これにより、第１油室２３Ａから第
２油室２３Ｂへ縮側流路４３を経て作動油が流れ（実線
矢印）、このときの流体抵抗により圧縮側の減衰力が発
生する。

【００２０】この縮側流路４３による減衰力は、ピスト
ン体３８の速度に比例して増大する速度依存特性を有
し、更に、ピストン体３８がテーパ管４１の基端（下
端）側へ移動した位置にあるときほど大きい位置依存特
性を有する。従って、この縮側流路４３による減衰力
は、フロントフォークアッセンブリ１１の伸縮運動が速
く、かつ伸縮幅が大きいときほど増大する。

【００２１】テーパ管４１には、更に、管内部４２と第
１油室２３Ａとを連通する縮側オリフィス４４が形成さ
れる。この縮側オリフィス４４は、テーパ管４１の半径
方向へ貫通して形成されて、管内部４２を介し第１油室
２３Ａと第２油室２３Ｂとを連通する。フロントフォー
クアッセンブリ１１の圧縮過程で、第１油室２３Ａから
管内部４２へ向かい縮側オリフィス４４を流れる作動油
（実線矢印）の流体抵抗によっても、圧縮側の減衰力が
発生する。

【００２２】上述のように、フロントフォークアッセン
ブリ１１の圧縮過程で、第１油室２２Ａ内の作動油が縮
側流路４３及び縮側オリフィス４４を経て第２油室２３
Ｂへ流れ、空気室２３が圧縮されて空気ばね反力が発生
する。フロントフォークアッセンブリ１１の圧縮過程
は、前輪に衝撃力が作用して、アウタチューブ１６が上
昇したときであり、この衝撃力が上記空気ばね反力によ
り吸収される。

【００２３】また、インナチューブ１５には、第３油室
２２Ｃと第２油室２２Ｂとを連通するオリフィスが、伸
側流路４５として開口される。フロントフォークアッセ
ンブリ１１の伸長過程では第３油室２２Ｃの容積が減少
するので、この第３油室２２Ｃ内の圧力上昇により、第
３油室２２Ｃから第２油室２２Ｂへ作動油が流れ、この
ときの流体抵抗により伸側の減衰力が発生する。

【００２４】上記実施例によれば、フロントフォークア
ッセンブリ１１の圧縮過程では、テーパ管４１及びピス
トン体３８間の縮側流路４３を、第１油室２３Ａから第
２油室２３Ｂへ流れる作動油の流体抵抗、及び縮側オリ
フィス４４を流れる作動油の流体抵抗により縮側の減衰
力が発生し、また、フロントフォークアッセンブリ１１
の伸長過程では、インナチューブ１５の伸側流路４５
を、第３油室２２Ｃから第２油室２２Ｂへ流れる作動油
の流体抵抗により伸側減衰力が発生する。

【００２５】このように、フロントフォークアッセンブ
リ１１の減衰力発生機構は、テーパ管４１及びこのテー
パ管４１に遊嵌するピストン体３８から形成された縮側
流路４３と、テーパ管４１に形成された縮側オリフィス
４４と、インナチューブ１５に形成された伸側流路４５
と、により構成されたので、減衰力発生機構の構造が簡
単で加工が容易であり、部品点数も少なく、高価なディ
スクバルブを用いることがないことから、コストを低減
できる。

【００２６】尚、上記実施例では、テーパ管４１に縮側
オリフィス４４を形成するものを述べたが、この縮側オ
リフィス４４はなくても良い。また、上記実施例では、
フロントフォークアッセンブリ１１がアウタチューブ１
６にて車軸を支持する正立型のフロントフォークを述べ
たが、インナチューブ１５にて車軸を支持する倒立型の
フロントフォークであっても良い。更に、上記実施例で
は、この発明に係るダンパ装置がフロントフォークに適
用されるものを述べたが、リアクッションユニットに適
用されても良い。

【００２７】

【考案の効果】以上のように、この発明に係るダンパ装
置によれば、減衰力発生機構の構造を簡素化して、部品
点数を少なくしコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この考案に係るダンパ装置の一実施例
が適用されたフロントフォークを示す正面図である。

【図２】図２は、図１のフロントフォークのフォークア
ッセンブリを示す半断面図である。

【図３】図３は、図２の一部を拡大して示す拡大図であ
る。

【符号の説明】

１０ フロントフォーク １１ フロントフォークアッセンブリ １５ インナチューブ １６ アウタチューブ １７ 車軸支持部 ２２ 油室 ２２Ａ 第１油室 ２２Ｂ 第２油室 ２２Ｃ 第３油室 ２３ 空気室 ２４ 隔壁部材 ３０ ガイドブッシュ ３１ ガイドブッシュ ３８ ピストン体 ４１ テーパ管 ４２ テーパ管の管内部 ４３ 縮側流路 ４４ 縮側オリフィス ４５ 伸側流路

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アウタチューブの先端内周部及びインナ
   チューブの先端外周部にガイド部材が設置されて両チュ
   ーブが摺動自在に設けられ、これらのアウタチューブ及
   びインナチューブ内に作動流体が充填されるとともに、
   減衰力発生機構が設置されて、車体及び車軸間に配置可
   能な自転車用フロントフォークのダンパ装置において、 上記アウタチューブの軸方向略中央部には隔壁部材が設
   けられ、この隔壁部材の上部には先端へ向かって先細の
   テーパ状をなすテーパ管が一体に形成され、上記インナ
   チューブの先端内周部に上記テーパ管に遊嵌するピスト
   ン体が設置され、このピストン体がフロントフォークの
   静止１Ｇ状態において上記テーパ管の上端部に遊嵌状態
   で対応配置されて、これらテーパ管、ピストン体及び上
   記アウタチューブの隔壁部材に囲まれて第１油室が形成
   され、上記インナチューブに囲まれて第２油室が形成さ
   れ、上記アウタチューブ、上記インナチューブ及び前記
   両ガイド部材に囲まれて第３油室が形成され、 上記ピストン体及び上記テーパ管の間に上記第１及び第
   ２油室を連通する縮側流路が形成され、上記インナチュ
   ーブに上記第２及び第３油室を連通する伸側流路が形成
   され、 上記隔壁部材の上面に、フロントフォークの最圧縮時に
   上記インナチューブの先端部に設けたピストン体が当接
   するバンプラバーが設けられてなる ことを特徴とする自
   転車用フロントフォークのダンパ装置。
2. 【請求項２】 前記テーパ管に半径方向へ延びる貫通路
   が形成され、この貫通路を介して第１及び第２油室が連
   通して構成された請求項１に記載の自転車用フロントフ
   ォークのダンパ装置。