JP3913294B2 - フロントフォーク - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レース仕様あるいはレース指向の自動二輪車に架装され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】
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、自動二輪車がレース仕様あるいはレース指向とされる場合のフロントフォークにあっては、ピストン速度が微低速域にある場合の伸側の減衰力が所望の通りに発生されることを強く要請される傾向にある。
【０００３】
たとえば、図４に示す従来例としてのフロントフォークにあっては、車軸側チューブたるアウターチューブ１の上端側内に車体側チューブたるインナーチューブ２の下端側たる先端側が出没可能に挿通されてなる。
【０００４】
そして、インナーチューブ２の下端部たる先端部の内周には、ピストン部３が設けられており、このピストン部３は、内周側においてアウターチューブ１の内底部から立設されてアウターチューブ１の軸芯部に配在されたセンターパイプ４の外周に対向し、外周側においてアウターチューブ１の内周に軸受５の配在下に摺接している。
【０００５】
なお、センターパイプ４の上端ヘッド部４ａの外周には、その外周がインナーチューブ２の内周に摺接するシールリング６が介装されており、このシールリング６でインナーチューブ２内を上端側のいわゆるリザーバ側と下端側のいわゆる油室側に区画している。
【０００６】
また、センターパイプ４の上端と図示しないインナーチューブ２の内部上端との間には、懸架ばね７が配在されていて、この懸架ばね７の附勢力によってインナーチューブ２がアウターチューブ１内から突出される傾向に、すなわち、このフロントフォークが伸長傾向に常時附勢されるとしている。
【０００７】
ところで、ピストン部３は、図中で下端側となる先端側に図示しない下方に定着されている油孔桿を内周側に離脱可能に侵入させるオイルロックケース８をインナーチューブ２の先端のカシメ加工で抜け落ちを防止された固定状態に有してなる。
【０００８】
また、ピストン部３は、図中で上端側となる基端側に上下動可能に配在されたメインのバルブ９を有してなり、このバルブ９は、上端側に油の通過を許容する切欠部９ａを有してなると共に、センターパイプ４の外周に油流れを許容する隙間Ｓを有して摺接している。
【０００９】
そして、このバルブ９とオイルロックケース８の間には、板状に形成のスペーサ１０が配在されると共に、このスペーサ１０をオイルロックケース８との間に挟むようにしてバルブストッパ１１が隣設され、このバルブストッパ１１の内周側にリターンばね１２の配在下に上記のバルブ９を臨在させている。
【００１０】
なお、バルブストッパ１１は、外周側の上端がインナーチューブ２の内周に形成された段差部２ａに係止されており、前記したインナーチューブ２の先端のカシメ加工によって固定状態に定着されている。
【００１１】
また、バルブストッパ１１の上端とセンターパイプ４の上端ヘッド部４ａの下端との間には、伸び切りばね１３が配在されていて、このフロントフォークの最伸長時にピストン部３が上端ヘッド部４ａに衝突することを阻止している。
【００１２】
ちなみに、オイルロックケース８は、上端内周とセンターパイプ４の外周との間に環状オリフィス８ａを形成していて、この環状オリフィス８ａを介してのバルブ９側、すなわち、インナーチューブ２とセンターパイプ４の間にピストン部３で区画される上方油室Ｒ１と、オイルロックケース８の内周側、すなわち、アウターチューブ１とセンターパイプ４の間にピストン部３で区画される下方油室Ｒ２との連通を許容している。
【００１３】
また、スペーサ１０は、環状オリフィス８ａに部分的に対向しながら下降状態にあるバルブ９によって部分的に閉塞される切欠孔１０ａを有していて、環状オリフィス８ａと同様に、上方油室Ｒ１側と下方油室Ｒ２側との連通を許容している。
【００１４】
そして、バルブストッパ１１は、上端内周とセンターパイプ４の外周との間に形成されバルブ９の切欠部９ａに連通する環状通路１１ａを有していて、バルブストッパ１１内と上方油室Ｒ１との連通を許容している。
【００１５】
それゆえ、この従来例としてのフロントフォークにあっては、図示する最伸長状態からピストン部３が下降する圧縮作動時には、下方油室Ｒ２側が高圧側となるがゆえにバルブ９がバルブストッパ１１内で上昇する。
【００１６】
したがって、下方油室Ｒ２からの作動油は、図中に破線矢印で示すように、オイルロックケース８部分における環状オリフィス８ａとスペーサ１０部分における切欠孔１０ａとで形成されるいわゆるオリフィスを通過すると共に、バルブ９の切欠部９ａおよびバルブストッパ１１の上端内周で形成される環状通路１１ａを通過して、上方油室Ｒ１内に流入することになる。
【００１７】
そして、作動油が環状オリフィス８ａと切欠孔１０ａとで形成されるオリフィスを通過することで、圧側の減衰力が発生されることになる。
【００１８】
一方、下降状態にあるピストン部３が下方油室Ｒ２内を上昇することになる伸長作動時には、上方油室Ｒ１側が高圧側となるがゆえにバルブ９がバルブストッパ１１内で下降する。
【００１９】
したがって、上方油室Ｒ１からの作動油は、図中に実線矢印で示すように、環状通路１１ａおよび切欠部９ａを通過すると共に、バルブ９で部分的に閉塞されているオリフィス、すなわち、切欠孔１０ａと環状オリフィス８ａとで形成されるオリフィスを通過して、下方油室Ｒ２内に流入することになる。
【００２０】
そして、作動油が切欠孔１０ａと環状オリフィス８ａとで形成されてバルブ９で部分的に閉塞されているオリフィスを通過することで、伸側の減衰力が発生されることになる。
【００２１】
また、この伸側作動時に上記オリフィスを通過しきれない作動油は、バルブ９の内周とセンターパイプ４の外周との間に形成される隙間Ｓを介して流れることになり、このとき、やはり伸側の減衰力が発生されることになる。
【００２２】
すなわち、伸側作動時には、作動油が切欠孔１０ａと環状オリフィス８ａとで形成されるオリフィスと隙間Ｓを通過することで、所定の伸側の減衰力が発生されるとしている。
【００２３】
しかしながら、上記した伸側減衰力の発生は、ある程度の量の作動油がバルブ９を介するようにして流れることを期待できるピストン速度の場合、すなわち、ピストン速度が低速域以上にある場合のことである。
【００２４】
したがって、ピストン速度が微低速域にある伸側作動時には、上方油室Ｒ１からの作動油がもっぱら切欠孔１０ａと環状オリフィス８ａとで形成されるオリフィスを通過するが、このとき、このオリフィスに微低速域制御のための流路抵抗の発生を期待できないことになる。
【００２５】
その結果、上記した減衰力発生構造を有するフロントフォークが自動二輪車に架装されるとしても、この自動二輪車がレース仕様やレース指向に形成されている場合には、ピストン速度が微低速域にあるときの所望の伸側減衰力の発生を期待し得なくする。
【００２６】
そして、レース仕様やレース指向の実車にあっては、たとえば、急減速しながらヘヤピンカーブに進入するときに、所望のノーズダイブ傾向の車体姿勢を維持し難くなり、その後の加速体勢などをとり辛くするなどの不具合があることが指摘されることになっていた。
【００２７】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、ピストン速度が微低速域にあるときに所望の伸側減衰力が発生され、特に、レース仕様やレース指向とされる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。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明の手段は、車軸側チューブと、車軸側チューブ内に出没可能に挿通された車体側チューブと、車軸側チューブの内底部に立設されたセンターパイプと、上記車体側チューブの先端部に設けられて上記センターパイ４の外周に対向すると共に上記車軸側チューブの内周に摺接するピストン４と、上記ピストン３と上記センターパイの上端ヘッド部とで上記車体側チューブと上記センターパイプとの間に区画した上方油室と、上記ピストン部を介して上記車軸側チューブと上記センターパイプとの間に区画した下方油室と、上記センターパイプの外周に摺接して上記上方油室と上記下方油室とを開閉するチェックバルブと、上記センターパイプに開穿されて上記上方油室に連通するオリフィスとを有してなるフロントフォークにおいて、上記センターパイプの内周側に上記オリフィスを覆うようにして配在したバルブケースと、上記バルブケースに形成されて上記センターパイプ内リザーバに開口する通孔と、上記センターパイプと上記バルブケースとの間に上下移動自在に挿入して上記通孔を開閉する伸側バルブと、上記バルブケースの下端部と上記伸側バルブとで上記センターパイプと上記バルブケースとの間に区画されて上記オリフィスと上記通孔に連通する容室と、上記伸側バルブを上記通孔を閉じ方向に附勢する附勢ばねとを備えていることを特徴とするものである。
【００２９】
そして、より具体的には、先端を伸側バルブに当接させる附勢ばねの基端がバルブケースの上端部外周に定着されたばね受に係止されてなるとする。
【００３０】
また、好ましくは、 先端を伸側バルブに当接させる附勢ばねの基端がセンターパイプの上端ヘッド部の内周に定着されたばね受に係止されてなる一方で、当該ばね受の内周がバルブケースの上端部外周に螺合されてなり、バルブケースのセンターパイプに対する移動で附勢ばねの附勢力が変更されるように設定しても良い。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の各実施の形態を図１、図２に基づいて説明する。
本発明のフロントフォークの基本は従来と同じく、車軸側チューブ１と、車軸側チューブ１内に出没可能に挿通された車体側チューブ２と、車軸側チューブ１の内底部に立設されたセンターパイプ４と、上記車体側チューブ１の先端部に設けられて上記センターパイプ４の外周に対向すると共に上記車軸側チューブの内周に摺接するピストン部３と、上記ピストン部３と上記センターパイプ４の上端ヘッド部４ a とで上記車体側チューブ２と上記センターパイプ４との間に区画した上方油室Ｒ１と、上記ピストン部３を介して上記車軸側チューブ１と上記センターパイプ４との間に区画した下方油室Ｒ２と、上記センターパイプ４に開穿されて上記上方油室Ｒ１に連通するオリフィス４ｂとを有してなるものである。
そして、本発明の特徴となる構成は、上記センターパイプ４の内周側に上記オリフィス４ｂを覆うようにして配在したバルブケース１５と、上記バルブケース１５に形成されて上記センターパイプ４内リザーバに開口する通孔１５ a と、上記センターパイプ４と上記バルブケース１５との間に上下移動自在に挿入して上記通孔１５ａを開閉する伸側バルブ１７と、上記バルブケース１５の下端部１５ｂと上記伸側バルブ１７とで上記センターパイプ４と上記バルブケース１５との間に区画されて上記オリフィス４ｂと上記通孔１５ a に連通する容室Ｒと、上記伸側バルブ１７を上記通孔１５ a を閉じ方向に附勢する附勢ばね１８とを備えているものである。
以下更に詳しく説明する。
【００３３】
まず、この発明の一つの実施の形態によるフロントフォークは、図１に示すように、ピストン部３がセンターパイプ４の外周に摺接して上方油室Ｒ１の下方油室Ｒ２への連通を阻止する、すなわち、このフロントフォークの伸側作動時に上方油室Ｒ１からの作動油がピストン部３を介して下方油室Ｒ２へ流出することを阻止するチェックバルブ１４を有してなる。
【００３４】
このチェックバルブ１４は、センターパイプ４の外周との間に油流れを許容する隙間Ｓを形成しており、したがって、このフロントフォークの伸側作動時に作動油が隙間Ｓを通過することによる伸側減衰力の発生を可能にしている。
【００３５】
なお、チェックバルブ１４は、このフロントフォークの圧側作動時に下方油室Ｒ２からの作動油が上方油室Ｒ１に向けて通過するのを許容する切欠部９ａを有している。
【００３６】
一方、このフロントフォークは、センターパイプ４の上端ヘッド部４ａからその下方近傍にかけての内周側に伸側減衰力発生構造を有しており、以下には、この伸側減衰力発生構造の構成について説明する。
【００３７】
まず、センターパイプ４は、上端ヘッド部４ａの下方近傍に開穿されて上方油室Ｒ１とセンターパイプ４の内周側とを連通するオリフィス４ｂを有してなり、センターパイプ４の内周側には、オリフィス４ｂを覆うようにバルブケース１５が配在されている。
【００３８】
このバルブケース１５は、内外の連通を可能にする通孔１５ａを有し、下端部１５ｂの外周がセンターパイプ４の内周に密接するとしており、上端部１５ｃの外周にフランジ状に形成されたばね受１６を定着させている。
【００３９】
なお、このばね受１６の外周側端は、図示する実施の形態にあっては、センターパイプ４の上端、すなわち、上端ヘッド部４ａの上端とその上方の懸架ばね７の下端との間に挟持されている。
【００４０】
つぎに、バルブケース１５とセンターパイプ４の間には、内周がバルブケース１５の外周に摺接し外周がセンターパイプ４の内周に摺接する伸側バルブ１７を有している。
【００４１】
この伸側バルブ１７は、図中で上方となる背後に配在の附勢ばね１８によって図中で下降方向となる前進方向に附勢されており、最前進時には、バルブケース１５の下端部１５ｂの上方近傍の外周に形成された段差部１５ｄに係止されると共にバルブケース１５に開穿の通孔１５ａを閉塞する状態におかれるように設定されている。
【００４２】
そして、伸側バルブ１７が図示する最前進状態にあるときには、バルブケース１５の下端部１５ｂと上方の段差部１５ｄとの間にセンターパイプ４に開穿のオリフィス４ｂに連通する容室Ｒが形成されるとしている。
【００４３】
なお、先端を伸側バルブに当接させている附勢ばね１８の図中で上端となる基端は、ばね受１６の下端面に係止されている。
【００４４】
それゆえ、以上のように形成された伸側減衰力発生構造を有するフロントフォークにあっては、インナーチューブ２がアウターチューブ１内から抜け出るようになる伸長作動時には、上方油室Ｒ１側が高圧側となるがゆえにチェックバルブ１４がバルブストッパ１１内で下降する。
【００４５】
したがって、上方油室Ｒ１からの作動油は、図中に実線矢印で示すように、オリフィス４ｂを通過して容室Ｒ内に流入すると共に、伸側バルブ１７が押し上げられることで開口される通孔１５ａを介してバルブケース１５の内周側、すなわち、リザーバ室（符示せず）側に流出することになる。
【００４６】
そして、伸側バルブ１７が附勢ばね１８の附勢力に抗して上昇されることで形成される隙間を作動油が通過するときに、伸側減衰力が発生されることになり、このときの減衰力は、バルブ特性となる。
【００４７】
また、特に、ピストン速度が微低速域にあるとき、上記オリフィス４ｂによる流路抵抗の発生を期待できなくても、このオリフィス４ｂに直列する伸側バルブ１７が作動することで所望の伸側減衰力の発生を期待できる。
【００４８】
なお、この伸側作動時には、チェックバルブ１４の内周とセンターパイプ４の外周との間に形成されている隙間Ｓを介しても作動油が流れることになり、このときにも、やはり伸側の減衰力が発生されることになる。
【００４９】
また、圧側作動時には、下方油室Ｒ２側が高圧側となるがゆえにチェックバルブ１４がバルブストッパ１１内で上昇し、下方油室Ｒ２からの作動油がオイルロックケース８部分における環状オリフィス８ａを通過すると共に、チェックバルブ１４の切欠部１４ａおよびバルブストッパ１１の上端内周で形成される環状通路１１ａを通過して、上方油室Ｒ１内に流入し、作動油が環状オリフィス８ａを通過することで、圧側の減衰力が発生される。
【００５０】
図２に示すフロントフォークにあっては、先端を伸側バルブ１７に当接させる附勢ばね１８の基端がセンターパイプ４の上端ヘッド部４ａの内周に定着されたばね受１６に係止されてなる一方で、ばね受１６の内周がバルブケース１５の上端側の外周に螺合されてなり、バルブケース１５のセンターパイプ４に対する移動で附勢ばね１８の附勢力が変更されるように設定されている。
【００５１】
すなわち、ばね受１６の内周に形成の螺条１６ａがバルブケース１５の上端部１５ｃから下方近傍の外周にかけて形成の螺条１５ｅに螺合される一方で、バルブケース１５の下端には、有孔連繋部材１９が配在されており、この有孔連繋部材１９の軸芯部にインナーチューブ２の軸芯部に配在されたコントロールロッド２０が異形嵌合するとしている。
【００５２】
なお、ばね受１６の上端ヘッド部４ａの内周側からの抜け出しは、図示する実施の形態にあって、上端ヘッド部４ａの内周に嵌装されたストッパ２１によって阻止されている。
【００５３】
また、ばね受１６の上端ヘッド部４ａの内周での回動は、ばね受１６の外周が異形とされると共に、たとえば、図示する実施の形態のように、この異形に形成された外周が上端のヘッド部４ａの内周に形成の縦溝４ｃに嵌合する異形嵌合構造で阻止されるとしている。
【００５４】
そして、コントロールロッド２０の上端は、図示しないが、たとえば、インナーチューブ２の上端から突出するように設定されていて、この突出端が手動操作あるいは適宜のアクチュエータを利用した操作で回動されるように設定されていれば足りる。
【００５５】
それゆえ、以上のように形成されたこの実施の形態によるフロントフォークにあっては、伸長作動時には、前記した実施の形態によるフロントフォークの場合と同様に、チェックバルブ１４の内周とセンターパイプ４の外周との間に形成されている隙間Ｓにおける減衰力の発生に加えて、伸側バルブ１７の作動で所望の伸側減衰力を発生することになる。
【００５６】
そして、ピストン速度が微低速域にあるときには、その際の作動油の流量に応じる所望の伸側減衰力が発生され、要する場合のコントロールロッド２０の回動操作で、伸側バルブ１７を附勢する附勢ばね１８の附勢力を変更し得ることになり、発生される伸側減衰力の大きさを任意に変更し得ることになる。
【００５７】
なお、圧側作動時には、この実施の形態にあっても、前記した図１に示す実施の形態の場合と同様に、作動油が環状オリフィス８ａを通過することで、圧側の減衰力が発生されることもちろんである。
【００５８】
前記したところ、すなわち、ピストン速度が微低速域にあるときの伸側減衰力の発生状況を従来のフロントフォークの場合と比較すると、図３に示すようになる。
【００５９】
すなわち、図３において、従来のフロントフォークにおける特性をＡで示すとき、これは、切欠孔１０ａと環状オリフィス８ａとで形成されるオリフィスによるオリフィス特性Ａ１と、このオリフィスに並列するバルブ９の内周の隙間Ｓによるポート特性Ａ２との合成からなるオリフィス特性として表出される。
【００６０】
これに対して、図１に示す実施の形態によるロントフォークにおける特性は、Ｂで示すところとなり、これは、オリフィス４ｂによるオリフィス特性、すなわち、Ａ１と、オリフィス４ｂに並列する隙間Ｓによるポート特性Ａ２と、オリフィス４ｂに直列する伸側バルブ１７によるバルブ特性Ｂ１との合成からなる緩いカーブのオリフィス特性として表出される。
【００６１】
そして、図２に示す実施の形態によるロントフォークにあっては、ばね力が変更された伸側バルブ１７によるバルブ特性がＣ１となり、これがオリフィス特性Ａ１およびポート特性Ａ２と合成されてＣで示す特性となる。
【００６２】
以上からも解るように、ピストン速度が微低速域にあるときの伸側減衰力は、従来のフロントフォークにおける特性Ａに比較して、特性Ｂおよび特性Ｃで示すように、明らかに大きくなる。
【００６３】
【発明の効果】
各請求項の発明によれば、センターパイプの内周側にオリフィスを覆うようにして配在したバルブケースと、上記バルブケースに形成されて上記センターパイプ内リザーバに開口する通孔と、上記センターパイプと上記バルブケースとの間に上下移動自在に挿入して上記通孔を開閉する伸側バルブと、上記バルブケースの下端部と上記伸側バルブとで上記センターパイプと上記バルブケースとの間に区画されて上記オリフィスと上記通孔に連通する容室と、上記伸側バルブを上記通孔を閉じ方向に附勢する附勢ばねとを備えているので、次の効果が得られる。
１）伸側作動時には、上方油室の圧力で伸側バルブが押し上げられて上方油室の作動油が通孔からリザーバに流出し、この伸側バルブでバルブ特性の伸側減衰力を発生する。特に、ピストン速度が微低速域にある時にオリフィスで流路抵抗の発生が期待できなくても、上記の伸側バルブで減衰力を発生できる。更に、チェックバルの内周とセンターパイプとの内周間の隙間からも作動油が上方油室から下方油室に流れてこの隙間でも伸側減衰力を発生させる。したがって、オリフイスによるオリフィス特性と、隙間によるオリフイス特性と、伸側バルブによるバルブ特性との合成の緩い減衰力を得る事ができる。
２）圧側作動時には、下方油室の圧力でチェックバルブが上昇し、その時開く流路面積で圧側減衰力を発生させる。
【００６４】
そして、この発明にあっては、伸側バルブを附勢する附勢ばねの附勢力を調整するとき、ピストン速度が微低速域にあるときの伸側減衰力を高低自由に変更できることになる。
【００６５】
また、この発明にあっては、ピストン部におけるわずかな設計変更をすることと、センターパイプの上端ヘッド部の下方近傍にオリフィスを開穿することを条件に、センターパイプの上端ヘッド部からその下方近傍にかけての内周側に伸側減衰力発生構造を配設けることのみで、所期の減衰力制御が可能になり、フロントフォーク全体の長さや径寸法の変更を招来させず、したがって、従来より提供されているフロントフォークに内部のわずかな設計変更をするだけで、その提供が可能になる。
【００６６】
その結果、この発明によれば、いたずらなコスト上昇化を招来せずして、ピストン速度が微低速域にあるときに所望の伸側減衰力が発生されるフロントフォークが得られることになり、特に、レース仕様やレース指向とされる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を一部破断して要部のみを示す部分縦断面図である。
【図２】この発明の他の実施の形態によるフロントフォークを図１と同様に示す部分縦断面図である。
【図３】この発明のフロントフォークによるピストン速度に対する伸側減衰力の発生状況を従来例としてのフロントフォークの場合と比較して示す特性図である。
【図４】従来例としてのフロントフォークを図１と同様に示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
１ 車軸側チューブたるアウタチユーブ
２ 車体側チューブたるインナーチューブ
３ ピストン部
４ センターパイプ
４ａ 上端ヘッド部
４ｂ オリフィス
１４ チェックバルブ
１５ バルブケース
１５ａ 通孔
１５ｂ 下端部
１６ ストッパ
１７ 伸側バルブ
１８ 附勢ばね
Ｒ 容室
Ｒ１ 上方油室
Ｒ２ 下方油室
【発明の属する技術分野】
この発明は、レース仕様あるいはレース指向の自動二輪車に架装され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】
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、自動二輪車がレース仕様あるいはレース指向とされる場合のフロントフォークにあっては、ピストン速度が微低速域にある場合の伸側の減衰力が所望の通りに発生されることを強く要請される傾向にある。
【０００３】
たとえば、図４に示す従来例としてのフロントフォークにあっては、車軸側チューブたるアウターチューブ１の上端側内に車体側チューブたるインナーチューブ２の下端側たる先端側が出没可能に挿通されてなる。
【０００４】
そして、インナーチューブ２の下端部たる先端部の内周には、ピストン部３が設けられており、このピストン部３は、内周側においてアウターチューブ１の内底部から立設されてアウターチューブ１の軸芯部に配在されたセンターパイプ４の外周に対向し、外周側においてアウターチューブ１の内周に軸受５の配在下に摺接している。
【０００５】
なお、センターパイプ４の上端ヘッド部４ａの外周には、その外周がインナーチューブ２の内周に摺接するシールリング６が介装されており、このシールリング６でインナーチューブ２内を上端側のいわゆるリザーバ側と下端側のいわゆる油室側に区画している。
【０００６】
また、センターパイプ４の上端と図示しないインナーチューブ２の内部上端との間には、懸架ばね７が配在されていて、この懸架ばね７の附勢力によってインナーチューブ２がアウターチューブ１内から突出される傾向に、すなわち、このフロントフォークが伸長傾向に常時附勢されるとしている。
【０００７】
ところで、ピストン部３は、図中で下端側となる先端側に図示しない下方に定着されている油孔桿を内周側に離脱可能に侵入させるオイルロックケース８をインナーチューブ２の先端のカシメ加工で抜け落ちを防止された固定状態に有してなる。
【０００８】
また、ピストン部３は、図中で上端側となる基端側に上下動可能に配在されたメインのバルブ９を有してなり、このバルブ９は、上端側に油の通過を許容する切欠部９ａを有してなると共に、センターパイプ４の外周に油流れを許容する隙間Ｓを有して摺接している。
【０００９】
そして、このバルブ９とオイルロックケース８の間には、板状に形成のスペーサ１０が配在されると共に、このスペーサ１０をオイルロックケース８との間に挟むようにしてバルブストッパ１１が隣設され、このバルブストッパ１１の内周側にリターンばね１２の配在下に上記のバルブ９を臨在させている。
【００１０】
なお、バルブストッパ１１は、外周側の上端がインナーチューブ２の内周に形成された段差部２ａに係止されており、前記したインナーチューブ２の先端のカシメ加工によって固定状態に定着されている。
【００１１】
また、バルブストッパ１１の上端とセンターパイプ４の上端ヘッド部４ａの下端との間には、伸び切りばね１３が配在されていて、このフロントフォークの最伸長時にピストン部３が上端ヘッド部４ａに衝突することを阻止している。
【００１２】
ちなみに、オイルロックケース８は、上端内周とセンターパイプ４の外周との間に環状オリフィス８ａを形成していて、この環状オリフィス８ａを介してのバルブ９側、すなわち、インナーチューブ２とセンターパイプ４の間にピストン部３で区画される上方油室Ｒ１と、オイルロックケース８の内周側、すなわち、アウターチューブ１とセンターパイプ４の間にピストン部３で区画される下方油室Ｒ２との連通を許容している。
【００１３】
また、スペーサ１０は、環状オリフィス８ａに部分的に対向しながら下降状態にあるバルブ９によって部分的に閉塞される切欠孔１０ａを有していて、環状オリフィス８ａと同様に、上方油室Ｒ１側と下方油室Ｒ２側との連通を許容している。
【００１４】
そして、バルブストッパ１１は、上端内周とセンターパイプ４の外周との間に形成されバルブ９の切欠部９ａに連通する環状通路１１ａを有していて、バルブストッパ１１内と上方油室Ｒ１との連通を許容している。
【００１５】
それゆえ、この従来例としてのフロントフォークにあっては、図示する最伸長状態からピストン部３が下降する圧縮作動時には、下方油室Ｒ２側が高圧側となるがゆえにバルブ９がバルブストッパ１１内で上昇する。
【００１６】
したがって、下方油室Ｒ２からの作動油は、図中に破線矢印で示すように、オイルロックケース８部分における環状オリフィス８ａとスペーサ１０部分における切欠孔１０ａとで形成されるいわゆるオリフィスを通過すると共に、バルブ９の切欠部９ａおよびバルブストッパ１１の上端内周で形成される環状通路１１ａを通過して、上方油室Ｒ１内に流入することになる。
【００１７】
そして、作動油が環状オリフィス８ａと切欠孔１０ａとで形成されるオリフィスを通過することで、圧側の減衰力が発生されることになる。
【００１８】
一方、下降状態にあるピストン部３が下方油室Ｒ２内を上昇することになる伸長作動時には、上方油室Ｒ１側が高圧側となるがゆえにバルブ９がバルブストッパ１１内で下降する。
【００１９】
したがって、上方油室Ｒ１からの作動油は、図中に実線矢印で示すように、環状通路１１ａおよび切欠部９ａを通過すると共に、バルブ９で部分的に閉塞されているオリフィス、すなわち、切欠孔１０ａと環状オリフィス８ａとで形成されるオリフィスを通過して、下方油室Ｒ２内に流入することになる。
【００２０】
そして、作動油が切欠孔１０ａと環状オリフィス８ａとで形成されてバルブ９で部分的に閉塞されているオリフィスを通過することで、伸側の減衰力が発生されることになる。
【００２１】
また、この伸側作動時に上記オリフィスを通過しきれない作動油は、バルブ９の内周とセンターパイプ４の外周との間に形成される隙間Ｓを介して流れることになり、このとき、やはり伸側の減衰力が発生されることになる。
【００２２】
すなわち、伸側作動時には、作動油が切欠孔１０ａと環状オリフィス８ａとで形成されるオリフィスと隙間Ｓを通過することで、所定の伸側の減衰力が発生されるとしている。
【００２３】
しかしながら、上記した伸側減衰力の発生は、ある程度の量の作動油がバルブ９を介するようにして流れることを期待できるピストン速度の場合、すなわち、ピストン速度が低速域以上にある場合のことである。
【００２４】
したがって、ピストン速度が微低速域にある伸側作動時には、上方油室Ｒ１からの作動油がもっぱら切欠孔１０ａと環状オリフィス８ａとで形成されるオリフィスを通過するが、このとき、このオリフィスに微低速域制御のための流路抵抗の発生を期待できないことになる。
【００２５】
その結果、上記した減衰力発生構造を有するフロントフォークが自動二輪車に架装されるとしても、この自動二輪車がレース仕様やレース指向に形成されている場合には、ピストン速度が微低速域にあるときの所望の伸側減衰力の発生を期待し得なくする。
【００２６】
そして、レース仕様やレース指向の実車にあっては、たとえば、急減速しながらヘヤピンカーブに進入するときに、所望のノーズダイブ傾向の車体姿勢を維持し難くなり、その後の加速体勢などをとり辛くするなどの不具合があることが指摘されることになっていた。
【００２７】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、ピストン速度が微低速域にあるときに所望の伸側減衰力が発生され、特に、レース仕様やレース指向とされる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。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明の手段は、車軸側チューブと、車軸側チューブ内に出没可能に挿通された車体側チューブと、車軸側チューブの内底部に立設されたセンターパイプと、上記車体側チューブの先端部に設けられて上記センターパイ４の外周に対向すると共に上記車軸側チューブの内周に摺接するピストン４と、上記ピストン３と上記センターパイの上端ヘッド部とで上記車体側チューブと上記センターパイプとの間に区画した上方油室と、上記ピストン部を介して上記車軸側チューブと上記センターパイプとの間に区画した下方油室と、上記センターパイプの外周に摺接して上記上方油室と上記下方油室とを開閉するチェックバルブと、上記センターパイプに開穿されて上記上方油室に連通するオリフィスとを有してなるフロントフォークにおいて、上記センターパイプの内周側に上記オリフィスを覆うようにして配在したバルブケースと、上記バルブケースに形成されて上記センターパイプ内リザーバに開口する通孔と、上記センターパイプと上記バルブケースとの間に上下移動自在に挿入して上記通孔を開閉する伸側バルブと、上記バルブケースの下端部と上記伸側バルブとで上記センターパイプと上記バルブケースとの間に区画されて上記オリフィスと上記通孔に連通する容室と、上記伸側バルブを上記通孔を閉じ方向に附勢する附勢ばねとを備えていることを特徴とするものである。
【００２９】
そして、より具体的には、先端を伸側バルブに当接させる附勢ばねの基端がバルブケースの上端部外周に定着されたばね受に係止されてなるとする。
【００３０】
また、好ましくは、 先端を伸側バルブに当接させる附勢ばねの基端がセンターパイプの上端ヘッド部の内周に定着されたばね受に係止されてなる一方で、当該ばね受の内周がバルブケースの上端部外周に螺合されてなり、バルブケースのセンターパイプに対する移動で附勢ばねの附勢力が変更されるように設定しても良い。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の各実施の形態を図１、図２に基づいて説明する。
本発明のフロントフォークの基本は従来と同じく、車軸側チューブ１と、車軸側チューブ１内に出没可能に挿通された車体側チューブ２と、車軸側チューブ１の内底部に立設されたセンターパイプ４と、上記車体側チューブ１の先端部に設けられて上記センターパイプ４の外周に対向すると共に上記車軸側チューブの内周に摺接するピストン部３と、上記ピストン部３と上記センターパイプ４の上端ヘッド部４ a とで上記車体側チューブ２と上記センターパイプ４との間に区画した上方油室Ｒ１と、上記ピストン部３を介して上記車軸側チューブ１と上記センターパイプ４との間に区画した下方油室Ｒ２と、上記センターパイプ４に開穿されて上記上方油室Ｒ１に連通するオリフィス４ｂとを有してなるものである。
そして、本発明の特徴となる構成は、上記センターパイプ４の内周側に上記オリフィス４ｂを覆うようにして配在したバルブケース１５と、上記バルブケース１５に形成されて上記センターパイプ４内リザーバに開口する通孔１５ a と、上記センターパイプ４と上記バルブケース１５との間に上下移動自在に挿入して上記通孔１５ａを開閉する伸側バルブ１７と、上記バルブケース１５の下端部１５ｂと上記伸側バルブ１７とで上記センターパイプ４と上記バルブケース１５との間に区画されて上記オリフィス４ｂと上記通孔１５ a に連通する容室Ｒと、上記伸側バルブ１７を上記通孔１５ a を閉じ方向に附勢する附勢ばね１８とを備えているものである。
以下更に詳しく説明する。
【００３３】
まず、この発明の一つの実施の形態によるフロントフォークは、図１に示すように、ピストン部３がセンターパイプ４の外周に摺接して上方油室Ｒ１の下方油室Ｒ２への連通を阻止する、すなわち、このフロントフォークの伸側作動時に上方油室Ｒ１からの作動油がピストン部３を介して下方油室Ｒ２へ流出することを阻止するチェックバルブ１４を有してなる。
【００３４】
このチェックバルブ１４は、センターパイプ４の外周との間に油流れを許容する隙間Ｓを形成しており、したがって、このフロントフォークの伸側作動時に作動油が隙間Ｓを通過することによる伸側減衰力の発生を可能にしている。
【００３５】
なお、チェックバルブ１４は、このフロントフォークの圧側作動時に下方油室Ｒ２からの作動油が上方油室Ｒ１に向けて通過するのを許容する切欠部９ａを有している。
【００３６】
一方、このフロントフォークは、センターパイプ４の上端ヘッド部４ａからその下方近傍にかけての内周側に伸側減衰力発生構造を有しており、以下には、この伸側減衰力発生構造の構成について説明する。
【００３７】
まず、センターパイプ４は、上端ヘッド部４ａの下方近傍に開穿されて上方油室Ｒ１とセンターパイプ４の内周側とを連通するオリフィス４ｂを有してなり、センターパイプ４の内周側には、オリフィス４ｂを覆うようにバルブケース１５が配在されている。
【００３８】
このバルブケース１５は、内外の連通を可能にする通孔１５ａを有し、下端部１５ｂの外周がセンターパイプ４の内周に密接するとしており、上端部１５ｃの外周にフランジ状に形成されたばね受１６を定着させている。
【００３９】
なお、このばね受１６の外周側端は、図示する実施の形態にあっては、センターパイプ４の上端、すなわち、上端ヘッド部４ａの上端とその上方の懸架ばね７の下端との間に挟持されている。
【００４０】
つぎに、バルブケース１５とセンターパイプ４の間には、内周がバルブケース１５の外周に摺接し外周がセンターパイプ４の内周に摺接する伸側バルブ１７を有している。
【００４１】
この伸側バルブ１７は、図中で上方となる背後に配在の附勢ばね１８によって図中で下降方向となる前進方向に附勢されており、最前進時には、バルブケース１５の下端部１５ｂの上方近傍の外周に形成された段差部１５ｄに係止されると共にバルブケース１５に開穿の通孔１５ａを閉塞する状態におかれるように設定されている。
【００４２】
そして、伸側バルブ１７が図示する最前進状態にあるときには、バルブケース１５の下端部１５ｂと上方の段差部１５ｄとの間にセンターパイプ４に開穿のオリフィス４ｂに連通する容室Ｒが形成されるとしている。
【００４３】
なお、先端を伸側バルブに当接させている附勢ばね１８の図中で上端となる基端は、ばね受１６の下端面に係止されている。
【００４４】
それゆえ、以上のように形成された伸側減衰力発生構造を有するフロントフォークにあっては、インナーチューブ２がアウターチューブ１内から抜け出るようになる伸長作動時には、上方油室Ｒ１側が高圧側となるがゆえにチェックバルブ１４がバルブストッパ１１内で下降する。
【００４５】
したがって、上方油室Ｒ１からの作動油は、図中に実線矢印で示すように、オリフィス４ｂを通過して容室Ｒ内に流入すると共に、伸側バルブ１７が押し上げられることで開口される通孔１５ａを介してバルブケース１５の内周側、すなわち、リザーバ室（符示せず）側に流出することになる。
【００４６】
そして、伸側バルブ１７が附勢ばね１８の附勢力に抗して上昇されることで形成される隙間を作動油が通過するときに、伸側減衰力が発生されることになり、このときの減衰力は、バルブ特性となる。
【００４７】
また、特に、ピストン速度が微低速域にあるとき、上記オリフィス４ｂによる流路抵抗の発生を期待できなくても、このオリフィス４ｂに直列する伸側バルブ１７が作動することで所望の伸側減衰力の発生を期待できる。
【００４８】
なお、この伸側作動時には、チェックバルブ１４の内周とセンターパイプ４の外周との間に形成されている隙間Ｓを介しても作動油が流れることになり、このときにも、やはり伸側の減衰力が発生されることになる。
【００４９】
また、圧側作動時には、下方油室Ｒ２側が高圧側となるがゆえにチェックバルブ１４がバルブストッパ１１内で上昇し、下方油室Ｒ２からの作動油がオイルロックケース８部分における環状オリフィス８ａを通過すると共に、チェックバルブ１４の切欠部１４ａおよびバルブストッパ１１の上端内周で形成される環状通路１１ａを通過して、上方油室Ｒ１内に流入し、作動油が環状オリフィス８ａを通過することで、圧側の減衰力が発生される。
【００５０】
図２に示すフロントフォークにあっては、先端を伸側バルブ１７に当接させる附勢ばね１８の基端がセンターパイプ４の上端ヘッド部４ａの内周に定着されたばね受１６に係止されてなる一方で、ばね受１６の内周がバルブケース１５の上端側の外周に螺合されてなり、バルブケース１５のセンターパイプ４に対する移動で附勢ばね１８の附勢力が変更されるように設定されている。
【００５１】
すなわち、ばね受１６の内周に形成の螺条１６ａがバルブケース１５の上端部１５ｃから下方近傍の外周にかけて形成の螺条１５ｅに螺合される一方で、バルブケース１５の下端には、有孔連繋部材１９が配在されており、この有孔連繋部材１９の軸芯部にインナーチューブ２の軸芯部に配在されたコントロールロッド２０が異形嵌合するとしている。
【００５２】
なお、ばね受１６の上端ヘッド部４ａの内周側からの抜け出しは、図示する実施の形態にあって、上端ヘッド部４ａの内周に嵌装されたストッパ２１によって阻止されている。
【００５３】
また、ばね受１６の上端ヘッド部４ａの内周での回動は、ばね受１６の外周が異形とされると共に、たとえば、図示する実施の形態のように、この異形に形成された外周が上端のヘッド部４ａの内周に形成の縦溝４ｃに嵌合する異形嵌合構造で阻止されるとしている。
【００５４】
そして、コントロールロッド２０の上端は、図示しないが、たとえば、インナーチューブ２の上端から突出するように設定されていて、この突出端が手動操作あるいは適宜のアクチュエータを利用した操作で回動されるように設定されていれば足りる。
【００５５】
それゆえ、以上のように形成されたこの実施の形態によるフロントフォークにあっては、伸長作動時には、前記した実施の形態によるフロントフォークの場合と同様に、チェックバルブ１４の内周とセンターパイプ４の外周との間に形成されている隙間Ｓにおける減衰力の発生に加えて、伸側バルブ１７の作動で所望の伸側減衰力を発生することになる。
【００５６】
そして、ピストン速度が微低速域にあるときには、その際の作動油の流量に応じる所望の伸側減衰力が発生され、要する場合のコントロールロッド２０の回動操作で、伸側バルブ１７を附勢する附勢ばね１８の附勢力を変更し得ることになり、発生される伸側減衰力の大きさを任意に変更し得ることになる。
【００５７】
なお、圧側作動時には、この実施の形態にあっても、前記した図１に示す実施の形態の場合と同様に、作動油が環状オリフィス８ａを通過することで、圧側の減衰力が発生されることもちろんである。
【００５８】
前記したところ、すなわち、ピストン速度が微低速域にあるときの伸側減衰力の発生状況を従来のフロントフォークの場合と比較すると、図３に示すようになる。
【００５９】
すなわち、図３において、従来のフロントフォークにおける特性をＡで示すとき、これは、切欠孔１０ａと環状オリフィス８ａとで形成されるオリフィスによるオリフィス特性Ａ１と、このオリフィスに並列するバルブ９の内周の隙間Ｓによるポート特性Ａ２との合成からなるオリフィス特性として表出される。
【００６０】
これに対して、図１に示す実施の形態によるロントフォークにおける特性は、Ｂで示すところとなり、これは、オリフィス４ｂによるオリフィス特性、すなわち、Ａ１と、オリフィス４ｂに並列する隙間Ｓによるポート特性Ａ２と、オリフィス４ｂに直列する伸側バルブ１７によるバルブ特性Ｂ１との合成からなる緩いカーブのオリフィス特性として表出される。
【００６１】
そして、図２に示す実施の形態によるロントフォークにあっては、ばね力が変更された伸側バルブ１７によるバルブ特性がＣ１となり、これがオリフィス特性Ａ１およびポート特性Ａ２と合成されてＣで示す特性となる。
【００６２】
以上からも解るように、ピストン速度が微低速域にあるときの伸側減衰力は、従来のフロントフォークにおける特性Ａに比較して、特性Ｂおよび特性Ｃで示すように、明らかに大きくなる。
【００６３】
【発明の効果】
各請求項の発明によれば、センターパイプの内周側にオリフィスを覆うようにして配在したバルブケースと、上記バルブケースに形成されて上記センターパイプ内リザーバに開口する通孔と、上記センターパイプと上記バルブケースとの間に上下移動自在に挿入して上記通孔を開閉する伸側バルブと、上記バルブケースの下端部と上記伸側バルブとで上記センターパイプと上記バルブケースとの間に区画されて上記オリフィスと上記通孔に連通する容室と、上記伸側バルブを上記通孔を閉じ方向に附勢する附勢ばねとを備えているので、次の効果が得られる。
１）伸側作動時には、上方油室の圧力で伸側バルブが押し上げられて上方油室の作動油が通孔からリザーバに流出し、この伸側バルブでバルブ特性の伸側減衰力を発生する。特に、ピストン速度が微低速域にある時にオリフィスで流路抵抗の発生が期待できなくても、上記の伸側バルブで減衰力を発生できる。更に、チェックバルの内周とセンターパイプとの内周間の隙間からも作動油が上方油室から下方油室に流れてこの隙間でも伸側減衰力を発生させる。したがって、オリフイスによるオリフィス特性と、隙間によるオリフイス特性と、伸側バルブによるバルブ特性との合成の緩い減衰力を得る事ができる。
２）圧側作動時には、下方油室の圧力でチェックバルブが上昇し、その時開く流路面積で圧側減衰力を発生させる。
【００６４】
そして、この発明にあっては、伸側バルブを附勢する附勢ばねの附勢力を調整するとき、ピストン速度が微低速域にあるときの伸側減衰力を高低自由に変更できることになる。
【００６５】
また、この発明にあっては、ピストン部におけるわずかな設計変更をすることと、センターパイプの上端ヘッド部の下方近傍にオリフィスを開穿することを条件に、センターパイプの上端ヘッド部からその下方近傍にかけての内周側に伸側減衰力発生構造を配設けることのみで、所期の減衰力制御が可能になり、フロントフォーク全体の長さや径寸法の変更を招来させず、したがって、従来より提供されているフロントフォークに内部のわずかな設計変更をするだけで、その提供が可能になる。
【００６６】
その結果、この発明によれば、いたずらなコスト上昇化を招来せずして、ピストン速度が微低速域にあるときに所望の伸側減衰力が発生されるフロントフォークが得られることになり、特に、レース仕様やレース指向とされる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を一部破断して要部のみを示す部分縦断面図である。
【図２】この発明の他の実施の形態によるフロントフォークを図１と同様に示す部分縦断面図である。
【図３】この発明のフロントフォークによるピストン速度に対する伸側減衰力の発生状況を従来例としてのフロントフォークの場合と比較して示す特性図である。
【図４】従来例としてのフロントフォークを図１と同様に示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
１ 車軸側チューブたるアウタチユーブ
２ 車体側チューブたるインナーチューブ
３ ピストン部
４ センターパイプ
４ａ 上端ヘッド部
４ｂ オリフィス
１４ チェックバルブ
１５ バルブケース
１５ａ 通孔
１５ｂ 下端部
１６ ストッパ
１７ 伸側バルブ
１８ 附勢ばね
Ｒ 容室
Ｒ１ 上方油室
Ｒ２ 下方油室
Claims (3)
- 車軸側チューブと、車軸側チューブ内に出没可能に挿通された車体側チューブと、車軸側チューブの内底部に立設されたセンターパイプと、上記車体側チューブの先端部に設けられて上記センターパイプの外周に対向すると共に上記車軸側チューブの内周に摺接するピストン部と、上記ピストン部と上記センターパイプの上端ヘッド部とで上記車体側チューブと上記センターパイプとの間に区画した上方油室と、上記ピストン部を介して上記車軸側チューブと上記センターパイプとの間に区画した下方油室と、上記センターパイプの外周に摺接して上記上方油室と上記下方油室とを開閉するチェックバルブと、上記センターパイプに開穿されて上記上方油室に連通するオリフィスとを有してなるフロントフォークにおいて、上記センターパイプの内周側に上記オリフィスを覆うようにして配在したバルブケースと、上記バルブケースに形成されて上記センターパイプ内リザーバに開口する通孔と、上記センターパイプと上記バルブケースとの間に上下移動自在に挿入して上記通孔を開閉する伸側バルブと、上記バルブケースの下端部と上記伸側バルブとで上記センターパイプと上記バルブケースとの間に区画されて上記オリフィスと上記通孔に連通する容室と、上記伸側バルブを上記通孔を閉じ方向に附勢する附勢ばねとを備えているフロントフォーク。
- 先端を伸側バルブに当接させる附勢ばねの基端がバルブケースの上端部外周に定着されたばね受に係止されてなる請求項１のフロントフォーク。
- 先端を伸側バルブに当接させる附勢ばねの基端がセンターパイプの上端ヘッド部の内周に定着されたばね受に係止されてなる一方で、当該ばね受の内周がバルブケースの上端部外周に螺合されてなり、バルブケースのセンターパイプに対する移動で附勢ばねの附勢力が変更されるように設定されてなる請求項１のフロントフォーク
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