JP3907248B2 - フロントフォーク - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、自動二輪車に架装されるフロントフォークに関し、特に、オフロードタイプの自動二輪車に架装するのに最適となるフロントフォークの改良に関する。
【0002】
【従来技術とその問題点】
オフロードタイプの自動二輪車に架装されるフロントフォークとしては、従来から、種々の提案があるが、たとえば、実開平3−130931号公報に開示のフロントフォークにあっては、ハンドル側に対して車輪側の軽量化を図るべく、ハンドル側チューブとなる大径のアウターチューブの下端側内に車輪側チューブとなる細径のインナーチューブの上端側が出没可能に挿通される倒立型に設定されている。
【0003】
一方、このフロントフォークは、内部にいわゆるダンパの態様に形成された減衰力発生部を有してなるが、この減衰力発生部を形成するシリンダをアウターチューブの軸芯部に配在させ、しかも、最伸長時にシリンダ内にピストンで区画されピストン側油室とも称されるヘッド側油室に供給される作動油が確保されるように、シリンダの外周にブラダで区画されてヘッド側油室に連通する油室を有するとしている。
【0004】
それゆえ、この提案のフロントフォークによれば、これが自動二輪車に架装された状態で、たとえば、ジャンプ後の着地等で最圧縮されても、このとき、ヘッド側油室からの作動油がブラダで区画された油室に流入し、次に反転してフロントフォークが伸長作動するときに、ヘッド側油室に流入する作動油の不足現象を招来させないようにすることが可能なる。
【0005】
しかしながら、上記した従来提案としてのフロントフォークにあっては、以下のような不都合が指摘されている。
【0006】
すなわち、ヘッド側油室からの作動油がブラダで区画される油室に流入するときには、アウターチューブ内にインナーチューブが大きいストロークで没入される状態になる。
【0007】
したがって、このとき、ブラダが作動油の流入で径方向に大きく膨張している場合には、ブラダの外周がインナーチューブの内周に摺接することになり、インナーチューブのアウターチューブに対する摺動性、すなわち、フロントフォークの伸縮性が阻害される危惧がある。
【0008】
また、ブラダの外周へのインナーチューブの内周の摺接が繰り返される場合には、ブラダの破損を招来させる危惧があり、仮に破損される場合には、減衰力発生部に所定の減衰作用を期待できなくなる危惧がある。
【0009】
そして、ブラダの径方向への大きい膨張を阻止するために、ブラダにおける剛性を高くする場合には、このブラダが撓み難くなり、結果として、このフロントフォークを架装する自動二輪車における乗り心地を悪化させることになる危惧がある。
【0010】
さらに、上記したフロントフォークにあって、ブラダで形成される油室とヘッド側油室とで設定される油量は、言わば定量とされているが、インナーチューブのアウターチューブに対する出没が繰り返されているときには、シリンダに対するピストンロッドの出没が繰り返され、したがって、ピストンロッドの外周に付着したリザーバ室からの作動油がわずかながらシリンダ内に送り込まれることになる。
【0011】
そして、作動油の送り込みの結果、いわゆる1G状態のときにもブラダが設定状態以上に膨張している傾向になり、したがって、この限りにおいて、自動二輪車における乗り心地が悪化されるのはもちろんであるが、この膨張傾向にあるときに、ジャンプ後の着地等で最圧縮されると、ブラダをいたずらに膨張させ、結果的には、ブラダに破損を招来させる危惧がある。
【0012】
この発明は、前記した事情を鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、自動二輪車における乗り心地を悪化させないのはもちろんのこと、膨張したブラダの外周にインナーチューブの内周を摺接させず、また、伸縮作動に伴う作動油の送り込みによるブラダの破損の危惧をなくして、特に、オフロードタイプの自動二輪車への架装に最適となるフロントフォークを提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、アウターチューブと、アウターチューブ内に摺動自在に挿入したインナーチューブと、アウターチューブの軸芯部にインナーチューブ内に向けて垂設したシリンダと、アウターチューブとシリンダとの間に隔成したリザーバ室と、シリンダの上端部内側に配設したブラダと、ブラダの内側に隔成されて上記リザーバ室に連通する気室と、同じくブラダによってシリンダの上部に区画されたヘッド側油室と、上記ブラダの外周に設けられて上記シリンダの内周に圧接するシール部とからなり、ヘッド側油室内の内圧がシール部)を形成するリップ部分の剛性で設定された圧力以上の高圧になるときに上記リップ部分がシリンダ3の内周から離脱されてリップ部分の外周とシリンダの内周との間に隙間が形成され、該隙間を介してヘッド側油室の上記高圧がリザーバ室に解放されるようにしたことを特徴とするものである。
【0014】
そして、より具体的には、シリンダの上端部が加圧成形によって拡径形成されてなると共に、シリンダの上端がアウターチューブの上端を閉塞するキャップ部材に連結保持されてなるとし、シール部の外周がブラダの上端部内周に隣設のバックアップ部材によってシリンダの内周に圧接されてなるとする。
【0015】
また、好ましくは、ブラダの下端がアウターチューブの上端を閉塞するキャップ部材のセンターロッド部に保持されてなると共に、センターロッド部が圧側減衰バルブ構造を有してなるとする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図示したところに基づいてこの発明を説明する。この発明の一実施の形態によるフロントフォークの基本構造は、図1に示すように、車体側であるハンドル側のチューブたるアウターチューブ1と、アウターチューブ1内に摺動自在に挿入したインナーチューブ2と、アウターチューブ1の軸芯部に車輪側チューブたるインナーチューブ2内に向けて垂設したシリンダ3と、アウターチューブ1とシリンダ3との間に隔成したリザーバ室R1と、シリンダ3の上端部内側に配設したブラダ6と、ブラダ6の内側に隔成されて上記リザーバ室R1に連通する気室R4と、同じくブラダ6によってシリンダ3の上部に区画されたヘッド側油室R2と、上記ブラダ6の外周に設けられて上記シリンダ3の内周に圧接するシール部61とからなっている。
この構造により、ヘッド側油室R2内の内圧がシール部61を形成するリップ部分63の剛性で設定された圧力以上の高圧、即ち異常高圧、になるときに上記リップ部分63がシリンダ3の内周から離脱されてリップ部分63の外周とシリンダ3の内周との間に隙間が形成され、該隙間を介してヘッド側油室R2の上記高圧がリザーバ室R1に解放される。
【0017】
そして、図示しないが、アウターチューブ1の下端側内にインナーチューブ2の上端側が出没可能に挿通されてなり、該インナーチューブ2のアウターチューブ1に対する出没の際に、内部に配在の減衰力発生部で所定の減衰作用が実現されるとしている。
【0018】
減衰力発生部は、この実施の形態では、アウターチューブ1とインナーチューブ2とで形成されリザーバ室R1とされる容室内に配在されるいわゆるダンパの態様に設定されてなるとしている。
【0019】
そして、この減衰力発生部は、全部を図示しないが、アウターチューブ1の軸芯部に垂設されるシリンダ3内にインナーチューブ2の軸芯部に立設されたピストンロッド(図示せず)の上端側が懸架ばね(図示せず)の配在下に出没可能に挿通されてなるとしている。
【0020】
なお、リザーバ室R1には、フロントフォークが最伸長されたときにも、シリンダ3の下端たるロッド出没端(図示せず)を油中から露出させないのに十分な量の作動油が収容されている。
【0021】
また、減衰力発生部は、ピストンロッドの先端に連設されてシリンダ3内に摺動可能に収装されるピストン部(図示せず)を有してなり、ピストン部がシリンダ3内の上方側にヘッド側油室R2と下方側にロッド側油室(図示せず)を区画するとしている。
【0022】
そして、ピストン部に配在の伸側減衰バルブ構造(図示せず)およびヘッド側油室R2に配在のいわゆるベースバルブ部の態様に形成された圧側減衰バルブ構造4で所定の各側の減衰作用が実現されるとしている。
【0023】
圧側減衰バルブ構造4は、図示する実施の形態にあって、アウターチューブ1の上端を閉塞するキャップ部材5のセンターロッド部51の先端インロー部52に介装されたバルブシート部材としてのバルブボディ41を有してなる。
【0024】
即ち、バルブボディ41は、上記したように、シリンダ3の上部にブラダ6で隔成したヘッド側油室R2内に配設され、その外周がシリンダ3の内周にいわゆる液密構造下に隣接されている。これにより、バルブボディ41は、このヘッド側油室R2自体を上下に分割し、上方側の油室R3部分と下方側のヘッド側油室R2部分とに区画している。
【0025】
また、バルブボディ41は、油室R3とヘッド側油室R2との連通を許容する圧側ポート41aと伸側ポート41bを有しており、圧側ポート41aの上端が圧側バルブ42で開閉可能に閉塞され、伸側ポート41bの下端が圧側チェックバルブ43で開閉可能に閉塞されるとしている。
【0026】
それゆえ、上記のように形成された圧側減衰バルブ構造4にあっては、ヘッド側油室R2が高圧側となるときに、作動油が圧側バルブ42を介して油室R3側に流入することになり、このとき、ブラダ6が収縮して作動油の油室R3内への流入を許容すると共に、圧側バルブ42を作動油が通過することによる所定の減衰力発生を実現することになる。
【0027】
また、上記したところから反転して、ヘッド側油室R2が負圧傾向になるときには、ヘッド側油室R2で不足することになる量の作動油が油室R3側から圧側チェックバルブ43を介してヘッド側油室R2に流入することになる。
【0028】
なお、このときには、図示しないシリンダ3内のピストン部に配在の伸側減衰バルブ構造部分で所定の伸側減衰力が発生されることになる。
【0029】
シリンダ3は、上端がアウターチューブ1の上端を閉塞するキャップ部材5の外周側に筒状に形成された連結部53の内周に螺合されて連結保持されてなるとし、図示しないが、下端側がインナーチューブ2の内周側へと延在されてなるとしている。
【0030】
なお、連結部53の外周には、アウターチューブ1の上端内周が螺合されて連結保持されてなるとし、また、連結部53の上端側の肉厚部には、径方向に開穿されて内外周の連通を可能にする連通孔54を有してなると共に、連結部53の外周側には、上端側で連通孔54に連通し下端でリザーバ室R1に連通する切欠溝55を有してなるとしている。
【0031】
ところで、この実施の形態にあって、シリンダ3は、上端部が加圧成形によって拡径形成されてなるとしており、その内周側に配在されるブラダ6の径方向の寸法を大きく設定し得るように配慮している。
【0032】
そして、ブラダ6の径方向の寸法を大きく設定する場合には、同じエアばね効果を得るについて、ブラダ6の寸法を軸線方向に、すなわち、フロントフォークの伸縮方向に大きく設定しなくて済むことになり、結果として、フロントフォークの有効ストロークを大きく設定し得て、減衰力発生部で発生される減衰力の大きさの設定に関して自由度を持たせることが可能になる点で有利となる。
【0033】
なお、シリンダ3は、ブラダ6を内周側に収装させる上端部については、これが拡径形成されてなるとするが、その下方の圧側減衰バルブ構造4を内装する部位以下については、バルブシート部材としてのバルブボディ41のいたずらな拡径化を阻止するためなどで、基本径を維持する細径に設定されている。
【0034】
一方、シリンダ3の上端部の内周側に収装されるブラダ6は、油室R3内にリザーバ室R1に連通する気室R4を区画形成するために配在されるもので、繰り返しの収縮および復元を可能にするように、たとえば、ゴム材で適宜の肉厚に一体成形されてなるとしている。
【0035】
そして、図示する実施の形態では、縦断面をほぼU字状にするように成形されてなり、上端部となる開口端部の外周にシール部61を有すると共に、このシール部61を対向するシリンダ3の上端部となる開口端部の内周に圧接するとしている。
【0036】
そしてまた、シール部61のシリンダ3の内周への圧接は、図示する実施の形態では、ブラダ6の上端部内周に隣設されるバックアップ部材7によるとしており、このバックアップ部材7は、全体に浅いほぼU字状となる縦断面を有するように形成され、底部の軸芯部がキャップ部材5におけるセンターロッド部51に嵌装されてその所定位置への定着が図られるとしている。
【0037】
なお、このバックアップ部材7には、ブラダ6内の気室R4をリザーバ室R1に連通可能にする連通孔71,72を有している。
【0038】
また、ブラダ6の外周側は、油室R3であって、これが圧側減衰バルブ構造4を介してヘッド側油室R2に連通されていることもちろんである。
【0039】
ブラダ6のシール部61は、図示する実施の形態にあっては、図2に示すように、油の漏れを許容するが実質的にシール機能を発揮するシール部分62と、リザーバ室R1側からのいわゆる逆流を阻止するチェック弁として機能するリップ部分63とを有してなり、このシール部分62とリップ部分63の外周がシリンダ3の上端部の内周に圧接されてなるとしている。
【0040】
ちなみに、ブラダ6の下端は、キャップ部材5のセンターロッド部51に、正確には、センターロッド部51と先端インロー部52との境界部分に形成される段差部56に配在された状態で圧側減衰バルブ構造4を形成するバルブストッパ44の押圧によって保持されてなるとしている。
【0041】
なお、図示する実施の形態にあっては、ブラダ6の下端にフック部64が形成されていて、このフック部64が段差部56に嵌装される構造とされて、ブラダ6の下端のセンターロッド部51からの離脱が阻止されるとしている。
【0042】
それゆえ、このブラダ6にあっては、これがシリンダ3の上端部内に収装されてなるから、フロントフォークが大きいストロークで圧縮されてアウターチューブ1内にインナーチューブ2が大きく没入される際に、仮にブラダ6が膨径するように膨張されるとしても、外周がインナーチューブ2の内周に干渉することがなく、したがって、その繰り返しによるブラダ6の破損を危惧しなくて済むことになる(図1中の仮想線図参照)。
【0043】
そして、このブラダ6におけるシール部61にあっては、シリンダ3内のヘッド側油室R2側、すなわち、油室R3側が異常高圧になると、シール部分62の外周とシリンダ3の内周との間を介しての高圧がリップ部分63に作用することになり、このとき、リップ部分63がシリンダ3の内周から離脱されてリップ部分63の外周とシリンダ3の内周との間に隙間が形成され、この隙間を介して高圧がシリンダ3外のリザーバ室R1に解放されるようになる(図2中の矢印a参照)。
【0044】
また、当然のことながら、ヘッド側油室R2が通常状態での高圧側となるときには、ブラダ6が収縮してブラダ6外の油室R3への作動油の流入を許容し、反転して、ヘッド側油室R2が負圧傾向になるときには、ヘッド側油室R2で不足することになる量の作動油がブラダ6の復元によって油室R3側からヘッド側油室R2に流入されることになる。
【0045】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、ブラダがシリンダの拡径形成された上端部内に配在されるから、ブラダが拡径方向に大きく膨張することになっても、このブラダの外周がインナーチューブの内周に摺接することがなく、したがって、インナーチューブの摺接によるブラダの破損やフロントフォークにおける摺動性の低下を危惧しなくて済むことになる。
【0046】
そして、膨張するブラダにおける破損の危惧がなくなるから、ブラダの剛性を上げて破損し難くする配慮を不要にし、したがって、ブラダの剛性を上げることによる乗り心地の悪化を招来させなくて済むことにもなる。
【0047】
また、この発明にあっては、ヘッド側油室が異常高圧になるとき、この異常高圧をブラダのシール部を交わすようにしてリザーバ室に解放し得るから、ブラダの破損の弊害発生も未然に阻止できるのはもちろんのこと、ダンパ態様に形成された減衰力発生部における内圧を安定させることが可能になる。
【0048】
そして、ブラダによってシリンダ内で油室と気室とが分離されているので、シリンダ内の作動油にエアが混入される危惧がなくなり、仮にシリンダにおけるピストンロッドの出没端部からの作動油の送り込み現象に伴ってエアを混入する作動油がシリンダ内に浸入される事態になっても、エアがブラダの上端部たるシール部の下方に集積され、シール部を介しての異常高圧の解放の際にリザーバ室に放出され得ることになり、したがって、ダンパ態様に形成された減衰力発生部における減衰作用が安定化されることになる。
【0049】
また、拡径形成されたシリンダの上端部内にブラダが配在されるとするから、ブラダにおける径方向の寸法を大きく設定でき、したがって、同じ容積のものを設けるについて、ブラダの寸法をフロントフォークの伸縮方向に大きく設定しなくて済み、結果として、フロントフォークの有効ストロークを大きく設定し得ることにして、減衰力発生部で発生される減衰力の大きさの設定に関して自由度を持たせることが可能になる。
【0050】
さらに、ヘッド側油室からの作動油がブラダのシール部を交わしてリザーバ室に流出されるから、作動油の循環が実現されることになり、油温の上昇防止が可能になり、作動油の劣化を阻止できることになる。
【0051】
その結果、この発明によれば、作動油とエアとの分離が可能になり所定の大きさの減衰力の発生を安定的に可能にして自動二輪車における乗り心地を悪化させないのはもちろんのこと、ブラダの膨張時にその外周にインナーチューブの内周を摺接させず、また、伸縮作動に伴う作動油の送り込みによるブラダの破損の危惧をなくして、特に、オフロードタイプの自動二輪車への架装に最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態によるフロントフォークの上方部分を示す縦断面図である。
【図2】ブラダのシール部を交わしてシリンダ内の異常高圧がリザーバ室に解放される状態を示す部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
1 アウターチューブ
2 インナーチューブ
3 シリンダ
4 圧側減衰バルブ構造
5 キャップ部材
6 ブラダ
7 バックアップ部材
51 センターロッド部
61 シール部
63 リップ部分
R1 リザーバ室
R2 ヘッド側油室
R4 気室
Claims (4)
- アウターチューブ(1)と、アウターチューブ(1)内に摺動自在に挿入したインナーチューブ(2)と、アウターチューブ(1)の軸芯部にインナーチューブ(2)内に向けて垂設したシリンダ(3)と、アウターチューブ(1)とシリンダ(3)との間に隔成したリザーバ室(R1)と、シリンダ(3)の上端部内側に配設したブラダ(6)と、ブラダ(6)の内側に隔成されて上記リザーバ室(R1)に連通する気室(R4)と、同じくブラダ(6)によってシリンダ(3)の上部に区画されたヘッド側油室(R2)と、上記ブラダ(6)の外周に設けられて上記シリンダ(3)の内周に圧接するシール部(61)とからなり、ヘッド側油室(R2)内の内圧がシール部(61)を形成するリップ部分(63)の剛性で設定された圧力以上の高圧になるときに上記リップ部分(63)がシリンダ(3)の内周から離脱されてリップ部分(63)の外周とシリンダ(3)の内周との間に隙間が形成され、該隙間を介してヘッド側油室(R2)の上記高圧がリザーバ室(R1)に解放されるようにしたことを特徴とするフロントフォーク
- シリンダの上端部が加圧成形によって拡径形成されてなると共に、シリンダの上端がアウターチューブの上端を閉塞するキャップ部材に連結保持されてなる請求項1のフロントフォーク
- シール部の外周がブラダの上端部内周に隣設したバックアップ部材によってシリンダの内周に圧接されてなる請求項1又は2のフロントフォーク
- ブラダの下端がアウターチューブの上端を閉塞するキャップ部材のセンターロッド部に保持されてなると共に、センターロッド部が圧側減衰バルブ構造を有してなる請求項1又は2のフロントフォーク
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