JP2710940B2 - 自動二輪車等のフロントフォーク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動二輪車等のフロントフォークに関する。

（従来の技術） 自動二輪車に用いられるフロントフォークとしては、
例えば特公昭57−49431号公報の記載されているよう
に、軸方向に貫通された完全な筒状のボトムケースに筒
状のフォークパイプを摺動自在に嵌挿し、ボトムケース
とフォークパイプとの間に軸方向に密閉された減衰力発
生室を形成し、フォークパイプの外周にはボトムケース
内周面に摺接するピストンを装着し、フォークパイプが
移動することによってピストンが減衰力発生室内を移動
して減衰力を発生するようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） 上述したフロントフォークにおいては、フォークパイ
プが常にボトムケース内に入っているので、フォークパ
イプの移動によってボトムケース内の減衰力発生室の容
積が変化することはなくなるが、フォークバルブがボト
ムケースから突出して他の部材と干渉したり、引込み時
にボトムケース内にダスト等が侵入し易くなる。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく請求項１の発明は、それぞれ一
端を閉塞したアウターチューブとインナーチューブの各
開口部側を摺動自在に嵌合し、内部に減衰力発生機構を
内蔵した自動二輪車用フロントフォークにおいて、前記
チューブのいずれか一方にシリンダを固定し、シリンダ
内を摺動するピストンの一方の側に対向するシリンダの
端部を貫通してシリンダ外部に延びるピストンロッドを
取り付け、このピストンロッドの基端部を前記チューブ
のいずれか他方に固定するとともに、ピストンの他方の
側に対向するシリンダの端部を貫通してシリンダ外部に
延びるサブロッドを取り付けた両ロッドダンパーを介装
し、前記サブロッドをアウターチューブ、又は、インナ
ーチューブの端部内に収納される長さとした。

請求項２は、前記いずれか一方のチューブと前記サブ
ロッドとの間に環状のサブシリンダを配設し、この環状
のサブシリンダを介して前記シリンダを一方のチューブ
に固定し、このサブシリンダをシリンダ内油室と連通
氏、環状のサブシリンダ内に温度補償用の油室を形成し
た。

請求項３は、前記環状のサブシリンダ内にサブシリン
ダ内の油室を気体室と区画する隔壁部材を設け、この隔
壁部材にシリンダ内の油室が所定の圧力になった時に開
弁するバルブを設けた。

請求項４は、前記サブロッドが対向する前記チューブ
の一端を閉塞する部材を取り外し可能に設け、このサブ
ロッド内に減衰力調整ロッドを介装した。

請求項５は、前記ピストンロッド、及び、サブロッド
内にピストン両面を流れる油量を調整する減衰域調整ロ
ッドをそれぞれ介装した。

（作用） 請求項１では、サブロッドが最圧縮状態でアウターチ
ューブ又はインナーチューブから突出して他の部材と干
渉し合ったりすることがない。

請求項２では、サブシリンダ内に温度補償用の油室を
形成したことて、温度上昇によるシリンダ内の圧力が上
昇することがなく、フリクションの大幅な変化を防止す
ることができる。

請求項３では、バルブを設けたことで、シリンダ内の
圧力が上昇することがなく、フリクションの大幅な変化
を防止することができる。

請求項４では、最圧縮させた状態で前記チューブの一
端を閉塞する部材を外し、サブロッドの減衰力調整ロッ
ドを作動させることができる。

請求項５では、圧縮行程及び伸び行程における減衰力
を調整することができる。

以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

（実施例） 第１図は本発明にかかる倒立型フロントフォークの半
断面図、第２図は同フロントフォークの要部拡大断面
図、第３図は同フロントフォークのオイルシールホルダ
の斜視図、第４図は同フロントフォークの要部平断面図
である。

第１図において、このフロントフォークは、アウター
チューブ１内に下方からインナーチューブ２を摺動自在
に挿入している。アウターチューブ１の上端部には、外
シリンダである外サブシリンダ５、及び内シリンダであ
る内シリンダ６からなる後述するシリンダ８の基端部側
のサブシリンダ４の上端部を装着してインナーチューブ
２内に垂下せしめ、このサブシリンダ４を構成する外サ
ブシリンダ５の下端部内周面には、メインシリンダ７の
上端部を装着してインナーチューブ２内に臨ませてい
る。

メインシリンダ７とサブシリンダ４とでシリンダ８を
構成する。以下、メインシリンダ７を「シリンダ７」と
記す。

インナーチューブ２の上端部には内外を連通する油孔
10を形成し、またインナーチューブ２の下端部外周面に
は車軸取付けブラケット11を螺着する。インナーチュー
ブ２の下端部内周面及びブラケット11の内周面にはオイ
ルロックピース12を嵌着する。このオイルロックピース
12の中心部には、ピストンロッドである中空ピストンロ
ッド15の下端部を螺着し、ボトムナット16にて固定し
て、シリンダ７内に臨ませている。

そして、シリンダ７の下端部には、この中空ピストン
ロッド15の外周面に摺接するロッドガイド17及びオイル
シール18を嵌着し、またロッドガイド17の外周にはオイ
ルロックカラー19を装着している。更にシリンダ７の中
間部外周面にはスプリング受け21を設け、このスプリン
グ受け21の下面とオイルロックピース12の上端面との間
には懸架ばね22を介設し、またスプリング受け21の上面
にはリターンスプリング23を載置している。

中空ピストンロッド15の先端部にはピース25を装着
し、このピース25の外周部には、シリンダ７内周面に摺
接するピストン26を嵌着してシリンダ７内を油室S1と油
室S2とに画成する。更にピストン26には、第２図に示す
ように圧縮側油路27及び伸び側油路28を形成する。これ
らの圧縮側油路27及び伸び側油路28を開閉する圧縮側バ
ルブ29、及び伸び側バルブ30を取付けている。そして、
ピース25の上端部にはピース31を螺着し、このピース31
には中空ピストンロッド15と同径のサブロッドである中
空サブロッド32を装着して、ピストン26の両側に同軸上
に中空ピストンロッド15と中空サブロッド32を連結した
両ロッド構造となしている。

この場合、アウターチューブ１、インナーチューブ
２、サブシリンダ４、シリンダ７、中空ピストンロッド
15及び中空サブろット32等、寸法上最圧縮状態でサブロ
ッド32の上端部がアウターチューブ１の上端部から突出
しない長さに形成している。

また、ピース25の外周には、ピストン26の下側に、ピ
ストン26の圧縮側バルブ29の背面に当接するバルブ押し
当て部材35を昇降自在に嵌挿する。更に、ピース25の中
間部には、軸方向に切欠部36を形成し、この切欠部36内
にはスリングシート支持部材37を昇降自在に嵌装する。
このスリングシート支持部材37の外縁部で、スプリング
シート38を係持する。このスプリングシート38と、バル
ブ押し当て部材35との間には、圧縮スプリング39を介設
し、バルブ押し当て部材35のプリセット荷重を変えるこ
とによって減衰力を調整する減衰力調整機構となしてい
る。

そして、中空ピストンロッド15の上端部内部には、プ
ッシュロド41を進退自在に螺着して、このプッシュロッ
ド41の上端部にスリングシート支持部材37を固定してい
る。また、プッシュロッド41の下端部には、第４図に示
すように断面略半月状の操作パイプ42の上端部を異形嵌
合し、この操作パイプ42の下端部にはアジャスター43を
異形嵌合し、このアジャスター43（第１図参照）を回動
することによって、プッシュロッド41を進退させる操作
機構となしているプッシュロッド41と、操作パイプ42と
で、減衰力調整ロッド44を構成する。

更に、第２図のおいて、ピース25の内部には、軸方向
に油室S2に連通するバイパス油路45を形成し、ピース31
は、このバイパス油路45を油室S1に連通する油路46を形
成している。そして、中空サブロッド32内には、ニード
ル47を進退自在に螺着し、このニードル47の先端部をピ
ース25のバイパス油路45の上端開口部に臨ませ、バイパ
ス油路45の開口量を変化させて減衰力を調整する減衰力
調整機構となしている。

そして、ニードル47の上端部には、第４図に示す操作
パイプ42と同様な操作パイプ48の下端部を異形嵌合し、
この操作パイプ48の上端部には、アジャスター49を異形
嵌合し、このアジャスター49（第１図参照）を回動する
ことによって、ニードル47を進退させる操作機構となっ
ているニードル47と操作パイプ48とで減衰力調整ロッド
50を構成する。

第１図において、サブシリンダ４の外サブシリンダ５
の上端部は、アウターチューブ１の上端部内周面に螺着
し、この外サブシリンダ５の上端部内周面に、フォーク
ボルト51を螺着する。このフォークボルト51の内周面
に、内サブシシリンダ６の上端部を螺着することによ
り、外サブシリンダ５と内サブシリンダ６との間に環状
の油室S4を形成している。

また、外サブシリンダ５の下端部内周面と、内サブシ
リンダ６の下端部外周面との間には、第３図に示すよう
なオイルシールホルダ61を嵌挿する。このオイルシール
ホルダ61の外周面には、軸方向に油溝62を形成し、この
油溝62と油室S1とを連通する油孔63を形成し、第２図に
示すように、油室S1がオイルシールホルダ61の油孔63、
及び油溝62から、二重構造のサブシリンダ４をなす外サ
ブシリンダ５と内サブシリンダ６との間の環状の油室S4
に連通している。

更に、オイルシールホルダ61の内周面には、中空サブ
ロッド32の外周面に摺接するオイルシール65嵌着し、こ
のオイルシール65の上側には、中空サブロッド32の外周
面に摺接するロッドガイド66を嵌着している。

そして、第１図において、外サブシリンダ５の上端部
内周面と、内サブシリンダ６の上端部外周面との間を、
シリンダ７内の油室S1,S2の油室及び環状の油室S4の作
動油温度補償室53とする。この温度補償室53内には、外
サブシリンダ５内周面に摺接する環状のフリーピストン
54を摺動自在に嵌接する。このフリーピストン54の上面
と、フォークボルト51下面との間には、スプリング55を
介設して下方に付勢し、フリーピストン54下面側の作動
油を加圧している。また、内サブシリンダ６外周面に
は、オイルシール56を摺動自在に嵌挿し、このオイルシ
ール56は、フリーピストン54との間に介設したスプリン
グ57、及びスプリングシートにて開弁状態に付勢し、更
に外サブシリンダ５の上端部には温度補償室53とアウタ
ーチューブ１内周面、外サブシリンダ５外周面間を連通
する油孔58とを形成している。また、フォークボルト51
の上端部にはアウターチューブ１の一端を閉塞する部材
であるキャップ68を嵌着して、内サブシリンダ６内にダ
スト等が侵入しないようにしている。

以上のように構成した油圧緩衝器の作用について以下
に説明する。

先ず、第２図において、圧縮行程でインナーチューブ
２と共に中空ピストンロッド15が上動するときには、シ
リンダ７内を、ピストン26が上動し、油室S1内の作動油
が、ピストン26の圧縮側油路27を通って圧縮側バルブ29
をバルブ押し当て部材35のプリセット力に抗して押下
げ、油室S2内に流入して減衰力を発生する。これと共
に、油室S1内の作動油の一部は、ピース31の油路46か
ら、ニードル47とピース25のバイパス油路45との間を通
り、バイパス油路45から切欠部36を介して油室S2に流入
する。

このとき、中空ピストンロッド15が、シリンダ７内に
進入すると同時に、中空サブロッド32が、中空ロッド15
の進入分だけシリンダ７内から上方に退出するので、ピ
ストンロッド15の進入体積補償室が必要でなくなる。

また、このフロントフォークは、寸法上第１図に示す
圧縮状態で、中空サブロッド32がアウターチューブ１内
に収納される長さに各部を形成しているので、サブロッ
ド32が、アウターチューブ１から突出してアウターチュ
ーブ１上方の他の部材と干渉することがない。

また、伸び行程で、インナーチューブ２と共に中空ピ
ストンロッド15が下動するときには、第２図において、
シリンダ７内をピストン26が下動し、油室S2内の作動油
が、ピストン26の伸び側油路28を経て伸び側バルブ30を
押上げ、油室S1内に流入し、減衰力を発生すると共に、
油室S2内の作動油の一部は、ピース25の切欠部36からバ
イパス油路45を通り、バイパス油路45とニードル47との
間からピース31の油路46を介して油室S1内に流入する。

このとき、中空ピストンロッド15がシリンダ７内から
退出すると同時に、中空サブロッド32が中空ピストンロ
ッド15の退出分だけシリンダ７内に進入するので、負圧
状態になることはない。

ここで、アジャスタ43（第１図参照）を回動操作する
ことによって内部に異形嵌合する操作パイプ42が回転し
てブッシュロッド41が上下動する。

即ち、操作パイプ42は、アジャスター43、又は上端の
ブッシュロッド41との異形嵌合部で上下に摺動する。こ
のブッシュロッド41の上下動によって、スプリングシー
ト支持部材37を介してスプリングシート38が昇降して、
圧縮スプリング39によるバルブ押し当て部材35に対する
付勢力がへ変し、バルブ押し当て部材35による圧縮側バ
ルブ29に対する押圧力（プリセット力）が変化して、圧
縮側バルブ29を開くために必要な圧力が変わるので、圧
縮行程における減衰力を調整することができる。

また、アジャスター49（第１図参照）を回動操作する
ことによって、操作パイプ48が回転し、ニードル47が上
下動し、ニードル47とバイパス油路45との間の開口量が
変るので、油孔46、バイパス油路45、及び切欠部36を通
じて油室S1と油室S2との間を流れる作動油の流量が変化
して、圧縮行程及び伸び行程における減衰力を調整する
ことができる。

更に、温度上昇によってシリンダ７内の作動油が膨張
して体積が増加したり、あるいは中空ピストンロッド15
の進出入によって第１図に示すように、シリンダ外油室
S3内の作動油が、オイルシール18と中空ピストンロッド
15外周面との間から油室S2内に侵入して、シリンダ７内
の作動油の量が増加したりすると、増加した作動油は、
第２図に示すように、オイルシールホルダ61の油孔63か
ら油溝62を通り、更に外サブシリンダ５と内サブリシン
ダ６との間の環状の油室S4内に流入し、第１図に示すよ
うに、フリーピストン54を徐々に押上げる。

そして、フリーピストン54が徐々に押上げられること
によって、スリング55の復元力も徐々に大きくなり、油
室S4の圧力も上昇する。油室S4の圧力がスプリング57の
復元力を越えると、オイルシール56がフリーピストン54
から離れ開弁するので、油室S4の作動油は温度補償室53
内に流れ込み、更に温度補償室53から更に油孔58、及び
アウターチューブ１と外サブシリンダ５との間を通じて
油室S3内に戻るので、シリンダ７の内圧が低下し、フリ
クションの大幅な変化が防止される。

第５図、及び第６図は本発明にかかる正立型フロント
フォークの半断面図である。

第５図に示すフロントフォークは、第１図に示した倒
立型フロントフォークのアウターチューブ１に相当する
ボトムケース81内に、上方から第１図に示した倒立型フ
ロントフォークのインナーチューブ２に相当するフォー
パイプ82を摺動自在に挿入して、このフォークパイプ82
の上端部には、サブシリンダ４の上端部を螺着し、この
サブシリンダ４の下端部にシリンダ７の上端部を装着し
てボトムケース81内に臨ませ、更にこのシリンダ７内に
は、下方からボトムケース81に下端部を螺着した中空ピ
ストンロッド15を臨ませて、この中空ピストンロッド15
の先端部には、シリンダ７内周面に摺接するピストン26
を装着し、このピストン26の上側には中空サブロッド32
を連結し、フロントフォークの最圧縮状態で、中空サブ
ロッド32がフォークパイプ82内に収納されるようにし
た。

また、第６図に示すフロントフォークは、ボトムケー
ス81内に上方からフォークパイプ82を摺動自在に挿入
し、ボトムケース81の内底部にはサブシリンダ４を構成
する外サブシリンダ５の下端部を螺着し、外サブシリン
ダ５の内側にボトムナット83を介して内サブシリンダ６
の下端部を螺着し、サブシリンダ４の上端部にシリンダ
７の下端部を装着してフォークパイプ82内に臨ませ、更
にこのシリンダ７内には、上方からフォークパイプ82に
上端部を螺着した中空ピストンロッド15を臨ませ、この
中空ピストンロッド15の先端部に、シリンダ７内周面に
摺接するピストン26を装着し、このピストン26の下側
に、中空サブロッド32を連結して、フロントフォークの
最圧縮状態で、中空サブロッド32がボトムケース81内に
収納されるようにした。

そして、第５図及び第６図に示した実施例において、
中空ピストンロッド15と中空サブロッド32との連結部に
は、圧縮側バルブのプリセット力を変化させて圧縮側減
衰力を調整する減衰力調整機構、及びニードルとバイパ
ス油路との間の開口量を変化させて圧縮側、及び伸び減
衰力を調整する減衰調整機構を設け、また、サブシリン
ダ４を二重構造として、シリンダ７内油室を温度補償室
53に導く油路として使用していること等、その他具体的
構成、及び作用は上述した倒立型フロントフォークと同
様であるので、対応する部分に同一符号を付して説明は
省略する。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、請求項１では、
それぞれ一端を閉塞したアウターチューブとインナーチ
ューブの各開口部側を摺動自在に嵌合し、内部に減衰力
発生機構を内蔵した自動二輪車用フロントフォークにお
いて、前記チューブのいずれか一方にシリンダを固定
し、シリンダ内を摺動するピストンの一方の側に対向す
るシリンダの端部を貫通してシリンダ外部に延びるピス
トンロッドを取り付け、このピストンロッドの基端部を
前記チューブのいずれか他方に固定するとともに、ピス
トンの他方の側に対向するシリンダの端部を貫通してシ
リンダ外部に延びるサブロッドを取り付けた両ロッドダ
ンパーを介装し、前記サブロッドをアウターチューブ、
又は、インナーチューブの端部内に収納される長さとし
たので、サブロッドが最圧縮状態でアウターチューブ又
はインナーチューブから突出して他の部材と干渉し合っ
たりすることがない。

請求項２は、前記いずれか一方のチューブと前記サブ
ロッドとの間に環状のサブシリンダを配設し、この環状
のサブシリンダを介して前記シリンダを一方のチューブ
に固定し、このサブシリンダをシリンダ内油室と連通
氏、環状のサブシリンダ内に温度補償用の油室を形成し
たので、温度上昇によるシリンダ内の圧力が上昇するこ
とがなく、フリクションの大幅な変化を防止することが
できる。

請求項３は、前記環状のサブシリンダ内にサブシリン
ダ内の油室を気体室と区画する隔壁部材を設け、この隔
壁部材にシリンダ内の油室が所定の圧力になった時に開
弁するバルブを設けたので、シリンダ内の圧力が上昇す
ることがなく、フリクションの大幅な変化を防止するこ
とができる。

請求項４は、前記サブロッドが対向する前記チューブ
の一端を閉塞する部材を取り外し可能に設け、このザブ
ロッド内に減衰力調整ロッドを介装したので、最圧縮さ
せた状態で前記チューブの一端を閉塞する部材を外し、
サブロッドの減衰力調整ロッドを作動させることができ
る。

請求項５は、前記ピストンロッド、及び、サブロッド
内にピストン両側を流れる油量を調整する減衰力調整ロ
ッドをそれぞれ介装したので、圧縮行程及び伸び行程に
おける減衰力を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる倒立型フロントフォークの半断
面図、第２図は同フロントフォークの要部拡大断面図、
第３図は同フロントフォークのオイルシールホルダの斜
視図、第４図は同フロントフォークの要部平断面図、第
５図及び第６図は本発明にかかる正立型フロントフォー
クの半断面図である。 尚、図面中、1,81はアウターチューブ、2,82はインナー
チューブ、４はサブシリンダ、５は外サブシリンダ、６
は内サブシリンダ、７はメインシリンダ、８はシリン
ダ、15はピストンロッド（中空ピストンロッド）、25,3
1はピース、26はピストン、27は圧縮側油路、28は伸び
側油路、29は圧縮側バルブ、30は伸び側バルブ、32はサ
ブロッド（中空サブロッド）、44,50は減衰力調整ロッ
ド、53は温度補償用の油室（温度補償室）、54……隔壁
部材（フリーピストン）、56……バルブ（オイルシー
ル）、68はチューブの一端を閉塞する部材（キャップ）
である。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ一端を閉塞したアウターチューブ
   とインナーチューブの各開口部側を摺動自在に嵌合し、
   内部に減衰力発生機構を内蔵した自動二輪車用フロント
   フォークにおいて、 前記チューブのいずれか一方にシリンダを固定し、シリ
   ンダ内を摺動するピストンの一方の側に対向するシリン
   ダの端部を貫通してシリンダ外部に延びるピストンロッ
   ドを取り付け、 このピストンロッドの基端部を前記チューブのいずれか
   他方に固定するとともに、ピストンの他方の側に対向す
   るシリンダの端部を貫通してシリンダ外部に延びるサブ
   ロッドを取付けた両ロッドダンパーを介装し、 前記サブロッドをアウターチューブ、又は、インナーチ
   ューブの端部内に収納される長さとした、 ことを特徴とする自動二輪車等のフロントフォーク。
2. 【請求項２】前記いずれか一方のチューブと前記サブロ
   ッドとの間に環状のサブシリンダを配設し、この環状の
   サブシリンダを介して前記シリンダを一方のチューブに
   固定し、このサブシリンダをシリンダ内油室と連通し、
   環状のサブシリンダ内に温度補償用の油室を形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の自動二輪車等のフロント
   フォーク。
3. 【請求項３】前記環状のサブシリンダ内にサブシリンダ
   内の油室を気体室と区画する隔壁部材を設け、この隔壁
   部材にシリンダ内の油室が所定の圧力になった時に開弁
   するバルブを設けたことを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の自動二輪車等のフロントフォーク。
4. 【請求項４】前記サブロッドが対向する前記チューブの
   一端を閉塞する部材を取り外し可能に設け、このサブロ
   ッド内に減衰力調整ロッドを介装したことを特徴とする
   請求項１、請求項２又は請求項３記載の自動二輪車等の
   フロントフォーク。
5. 【請求項５】前記ピストンロッド、及び、サブロッド内
   にピストン両面を流れる油量を調整する減衰力調整ロッ
   ドをそれぞれ介装したことを特徴とする請求項１、請求
   項２、請求項３又は請求項４記載の自動二輪車等のフロ
   ントフォーク。