JP4296015B2

JP4296015B2 - フロントフォーク

Info

Publication number: JP4296015B2
Application number: JP2003082515A
Authority: JP
Inventors: 正原; 義人岡部
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: JP2004286197A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体側チューブと車軸側チューブの内部に倒立型ダンパを内装し、車体側および車軸側チューブと上記ダンパとの間に気体室と液室とを形成したフロントフォークに関し、特に、収縮時の液室の作動液体の液面上昇に伴い当該作動液体により減衰力を発生するフロントフォークの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるこの種フロントフォークは、車体側チューブたるアウターチューブと車軸側チューブたるインナーチューブの内部に単筒倒立型ダンパを内装するとともに、アウターチューブおよびインナーチューブとダンパとの間に気体室と油溜室とを形成し、また、シリンダに支持されインナーチューブに摺接する仕切部材と、仕切部材に穿った油路と、オリフィスを備えたチェック弁とを設けて構成され、フロントフォークが収縮時には当該油路をチェック弁が閉塞遮断して、油溜室内の作動油の移動に対し上記オリフィスで絞り抵抗を与えるとともに、フロントフォークが伸長時にはチェック弁が開弁して当該油路を開放し作動油を通過させるようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、このフロントフォークによれば、収縮時にはダンパが発生する減衰力に上述の油溜室内の作動油がオリフィスを通過するときの圧力損失による減衰力を加味して圧縮行程時の減衰力を補うとともに、伸長時にはチェック弁が開弁して油溜室内の作動油が抵抗無く通過するので、伸長行程時の減衰力をダンパの発生する減衰力のみとして、乗り心地の向上を図っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３３００７６号公報（第５頁左欄第２８行目から第５頁右欄第２２行目、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のフロントフォークにあっては、以下の不具合を指摘される恐れがある。
【０００６】
すなわち、フロントフォークの収縮時に、シリンダとインナーチューブの相対移動およびシリンダの油溜室内への侵入により油面が上昇する。この収縮過程で、油面が上記オリフィスに達するまでは、ダンパの減衰力発生機構により減衰力を発生させており、油面がオリフィスに達した後は作動油がオリフィスを通過するときに発生する減衰力がダンパの発生する減衰力に加味されることとなる。
【０００７】
また、仕切部材がシリンダに支持されているので、フロントフォークがある長さまで収縮すると、突然に上記作動油による減衰力が発生することとなり、この減衰力はオリフィスによる圧力損失により発生しているので、アウターチューブに対するインナーチューブの相対速度の二乗に比例したものとなる。
【０００８】
したがって、この突然に発生する減衰力により二輪車の乗り心地がごつごつとしたものとなってしまい乗り心地が悪化する危惧がある。特にアウターチューブに対するインナーチューブの相対速度が比較的高い場合にはこの乗り心地の悪化が顕著となる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記した弊害を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、ダンパが発生する減衰力に液室内の作動液体がオリフィスを通過するときの圧力損失による減衰力を加味して圧縮行程時の減衰力を補うフロントフォークにあっても、二輪車の乗り心地を向上することができるフロントフォークを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の課題可決手段は、車体側チューブと、上記車体側チューブ内に摺動自在に挿入した車軸側チューブと、上記車体側チューブと車軸側チューブとの内部に設けたダンパとを有し、上記ダンパが上記車体側チューブに連結したシリンダ体と、上記車軸側チューブに連結されて上記シリンダ体に出没可能に挿入されたロッド体とを有し、更に上記車体側チューブおよび上記車軸側チューブの各内周と上記ダンパの外周との間の隙間に作動液体を充填したフロントフォークにおいて、上記シリンダ体外周と上記車体側チューブ又は車軸側チューブの内周との間に収縮時に作動液体の液面上昇に伴い作動液体が通過する流路を形成し、当該流路の途中に車軸側から車体側に向けて順に開口面積が小さくなる二つ以上の開口面積の異なるオリフィスを設け、当該各オリフィスにより収縮が進行するにつれて段階的に発生減衰力を高くさせることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、フロントフォークの収縮が進行するにつれて、段階的に発生減衰力が高くなる、つまり、車体側チューブと車軸側チューブとの相対位置に依存して段階的に発生減衰力を変化させることができる。
【００１２】
したがって、フロントフォークの収縮に伴い徐々に発生減衰力を高めていくので、従来のフロントフォークのように突然に発生する減衰力により二輪車の乗り心地がごつごつとしたものとなってしまうという不具合を解消することができ、二輪車の乗り心地を向上することができるのである。
【００１３】
また、特にオリフィス径を小さく設定しておけば、高い減衰力を発生することが可能となり、シリンダ体と車軸側チューブ、車体側チューブと車軸側チューブ、あるいは、シリンダ体とロッド体の干渉、いわゆる底づきを防止することも可能となり、かつ、オイルロックによる底づき防止に比較して乗り心地の点で有利となる。
【００１４】
また、本発明の第２の課題解決手段は、第１の課題解決手段において、車体側チューブをアウターチューブとし、車軸側チューブがインナーチューブに設定されてなり、シリンダ体と車軸側チューブとの間に区画部材を設け、この区画部材に流路および上記オリフィスを設けたことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の第３の課題解決手段は、第１の課題解決手段において、車体側チューブをインナーチューブとし、車軸側チューブがアウターチューブに設定されてなり、シリンダ体と車体側チューブとの間に区画部材を設け、この区画部材に流路および上記オリフィスを設けたことを特徴とする。
【００１６】
したがって、第２，第３の課題解決手段によれば、流路と開口面積の異なるオリフィスを備えた区画部材を設けるだけで、簡易に発生減衰力を段階的に変化させることができるので、車体側チューブ、車軸側チューブもしくはシリンダ体に流路とオリフィスとを形成するような複雑な構成とする必要がなく、また、既存のフロントフォークにも適用できる利点がある。また、区画部材を上記構成としたので、肉厚円筒体とした場合に比較して軽量となり、また、材料費の点でも有利である。
【００１７】
そして、本発明の第４の課題解決手段は、第２の課題解決手段において、区画部材が、車体側チューブに担持されるとともにシリンダ体外周に嵌合する円筒状の基端部と基端部から延設される中空の栽頭円錐状の中間部と中間部から延設され基端部より大径円筒状の先端部とで構成され、上記区画部材の先端部および中間部の内周とシリンダ体外周との隙間で流路と第１のオリフィスとを形成し、中間部に上記流路と中間部外方とを連通する第２のオリフィスを設け、先端部外周に車軸側チューブ内周に摺接する摺接部を設けたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の第５の課題解決手段は、第３の課題解決手段において、区画部材が、車体側チューブに担持されるとともにシリンダ体外周に嵌合する円筒状の基端部と、基端部から延設される中空の栽頭円錐状の中間部と、中間部から延設され基端部より大径円筒状の先端部とで構成され、上記区画部材の先端部および中間部の内周とシリンダ体外周との隙間で流路と第１のオリフィスとを形成し、中間部に上記流路と中間部外方とを連通する第２のオリフィスを設け、先端部に車体側チューブ内周に摺接する摺接部もしくは結合する結合部を設けたことを特徴とする。
【００１９】
したがって、第４，第５の課題解決手段によれば、本発明に必要な複数のオリフィスのうち１つは環状オリフィスとできるので、区画部材の強度低下を補償でき、これにより区画部材の変形による弊害、すなわち、発生減衰力が所定値とならないことやフロントフォークの伸縮の阻害、さらに、区画部材がバネ受けとしての機能も果たす場合にはこの変形により懸架バネが車体側チューブ、車軸側チューブあるいはシリンダ体と干渉してこれら部材を傷めてしまうことや上記干渉による異音発生、作動不良を防止できる。したがって、フロントフォークの性能悪化や劣化を防止することができる。
【００２０】
さらに、本発明の第６の課題解決手段は、第２から第５のいずれかの課題解決手段において、区画部材が、車体側チューブと車軸側チューブとの間に介装される懸架バネを支持するバネ受けを兼ねることを特徴とする。
【００２１】
したがって、第６の課題解決手段によれば、区画部材がバネ受けを兼ねているので、別途区画部材を設けることに比較して部品点数が減少し、製造コストも低減される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図４に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明におけるフロントフォークの第１の実施の形態を示し、
図２図２は本発明におけるフロントフォークの第２の実施の形態を示し、
図３は本発明のフロントフォークの区画部材の変形例を示し、
図４は本発明のフロントフォークの区画部材の他の変形例を示している。
各実施の形態は、車体側チューブ１と、上記車体側チューブ１内に摺動自在に挿入した車軸側チューブ２と、上記車体側チューブ１と車軸側チューブ２との内部に設けたダンパＤとを有し、上記ダンパＤが上記車体側チューブ１に連結したシリンダ体３と、上記車軸側チューブ２に連結されて上記シリンダ体３に出没可能に挿入されたロッド体５とを有し、更に上記車体側チューブ１および上記車軸側チューブ２の各内周と上記ダンパＤの外周との間の隙間に作動液体Ｏを充填したものである。
そして、上記シリンダ体３外周と上記車体側チューブ１又は車軸側チューブ２の内周との間に収縮時に作動液体Ｏの液面上昇に伴い作動液体Ｏが通過する流路を形成し、当該流路の途中に車軸側から車体側に向けて順に開口面積が小さくなる二つ以上の開口面積の異なるオリフィス１３，３３，５３，５７，６０をそれぞれ設け、当該各オリフィスにより収縮が進行するにつれて段階的に発生減衰力を高くさせるものである。
第１の実施の形態におけるフロントフォークは、図１に示すように、車体側チューブ１と、車軸側チューブ２と、ダンパＤと、車体側チューブ１および車軸側チューブ２の内周と上記ダンパＤの外周との間の隙間に充填された作動液体Ｏと、区画部材１０と、懸架バネ１８とで構成されている。
【００２３】
さらに、詳細に説明すると、車体側チューブ１は、有底筒状に形成され、その底部、すなわち図１中上端内側から垂下されたカラー１ａを備えており、このカラー１ａの内周側には、ダンパＤを構成するシリンダ体３が連結されている。なお、車体側チューブ１は、図示したところによると有底筒状となっているが、円筒体と端部を封止する封止部材とから構成してこの封止部材にシリンダ体３を連結してもよく、カラー１ａについても、別部材としてシリンダ体３および上述の円筒体に対し図１中上下に移動させることができるように構成してもよく、この場合には、カラー１ａを上下移動可能としておくことにより、後述の懸架バネ１８における初期荷重を調整できて便利である。
【００２４】
他方、車軸側チューブ２も有底筒状に形成され、その底部、すなわち図１中下端内側には、ダンパＤを構成するロッド体５が連結されている。なお、車軸側チューブ２は、図示したところによると有底筒状となっているが、円筒体と端部を封止する封止部材とから構成してこの封止部材にロッド体５を連結してもよいことは勿論である。また、図示はしないが、車軸側チューブ２の下端近傍には二輪車の車軸を連結するブラケット（図示せず）が適宜設けられる。
【００２５】
そして、上述した車体側チューブ１内に車軸側チューブ２を摺動自在に挿入してある。すなわち、この場合、車体側チューブ１はいわゆるアウターチューブに設定され、車軸側チューブ２はいわゆるインナーチューブに設定されている。また、図示はしないが、車体側チューブ１と車軸側チューブ２との間には、その摺動性確保のための軸受部材（図示せず）、および、車体側チューブ１および車軸側チューブ２の内部を密封状態とするためのシールが適宜設けられる。
【００２６】
さらに、車体側チューブ１と車軸側チューブ２の内部に設けられるダンパＤには、従来より周知のダンパを使用すればよく、その詳しいところは省略するが、その構成は、たとえば、シリンダ体３と、シリンダ体３内に摺動自在に挿入されたピストン（図示せず）と、複数の流路（図示せず）と各流路（図示せず）中に設けられる減衰力発生要素（図示せず）とを備えたピストン（図示せず）を介してシリンダ体３内に移動自在に挿入されるロッド体５と、を備えており、上記ピストン（図示せず）でシリンダ体３内を作動室たるピストン側室（図示せず）とロッド側室（図示せず）とを隔成し、シリンダ体３内に作動油等の作動液体が封入されて構成されるとともに、特に単筒型に設定される場合にはシリンダ体３内にフリーピストン（図示せず）を摺動自在に挿入してシリンダ体３内を上記作動室と気体室とを隔成して、ロッド体５がシリンダ体３に対し出没する際に過不足となる作動液体を補償するようにされてなり、他方、複筒型に設定される場合には、シリンダ体３内にさらに内筒を設け、内筒（図示せず）内に上記ピストン（図示せず）およびロッド体５を挿入し、シリンダ体３内周と内筒（図示せず）外周との間の隙間をリザーバとして、ロッド体５が内筒に対し出没する際に過不足となる作動液体を補償するようにされてなるものである。すなわち、上記したところでは、単筒型、複筒型いずれにおいてもシリンダ体３内にロッド体５が出没する際にはピストン（図示せず）に設けた減衰力発生要素減衰力（図示せず）により所定の減衰力を発生可能なものである。
【００２７】
したがって、上記したところでは、車体側チューブ１にダンパＤを構成するシリンダ体３を連結するとともに、車軸側チューブ２に当該シリンダ体３に出没可能に挿入されるロッド体５を連結しているので、車体側チューブ１に対し車軸側チューブ２が相対移動すると、この相対移動を抑制するようにダンパＤが減衰力を発生することが可能であり、すなわち、このフロントフォークにあっては、たとえば、図示はしないが、車体側チューブ１の上端近傍がブラケット（図示せず）を介して二輪車の車体側に連結されるとともに、車軸側チューブ２の下端近傍に設けられるであろうブラケット（図示せず）を介して二輪車の車軸側が連結されて、二輪車が走行中に路面から入力される振動を抑制するために使用される。
【００２８】
つづいて、区画部材１０について説明すると、区画部材１０は、円筒状の基端部１１と、基端部１１から延設される中空の栽頭円錐状の中間部１２と、中間部１２から延設され基端部１１より大径円筒状の先端部１４と、先端部１４外周に嵌合されたガイド１５と、ガイド１５の外周に嵌合したブッシュ１６とで構成されている。そして、基端部１１がシリンダ体３に嵌合されるとともに、基端部１１の図１中上端は、車体側チューブ１のカラー１ａに当接され、中間部１２にはその内方と外方とを連通する複数のオリフィス１３が穿設され、先端部１４の図１中下端から外周にかけてガイド１５が嵌合され、このガイド１５の図１中下端と車軸側チューブ２の底面との間には懸架バネ１８が介装されている。すなわち、この区画部材１０は車体側チューブ１のカラー１ａにより担持されて、バネ受けとしての役割を有している。さらに、先端部１４は、シリンダ体３に対し若干の隙間をもって対向しており、この先端部１４とシリンダ体３外周との間の隙間で流路が形成されると同時に、ガイド１５の内周とシリンダ体３外周との間の隙間で環状オリフィス１７が形成される。また、この環状オリフィス１７の開口面積は、上記複数のオリフィス１３の総開口面積より大きくなるように設定される。
【００２９】
そして、先端部１４の外周に嵌合するガイド１５の外周には、ブッシュ１６を嵌合しており、このブッシュ１６を車軸側チューブ２の内周に摺接させており、これにより、車体側チューブ１と車軸側チューブ２との摺動性が確保される。なお、この区画部材１０にあっては、ガイド１５およびブッシュ１６を設けて車軸側チューブ２に摺接させて、このブッシュ１６を摺接部としているが、ガイド１５およびブッシュ１６を設けず区画部材１０の先端部１４を、たとえば、車軸側チューブ２の保護および摺動性確保の観点から、三層構造として、外周をフッ化エチレン樹脂層として、中間層に銅と錫の多孔質合金として、内周を鋼若しくは青銅として、先端部１４の外周を車軸側チューブ２の内周に摺接させてもよい。この場合には、先端部１４の下端を内周側に彎曲させるか折り曲げて、この下端とシリンダ体３外周との隙間で環状オリフィスを形成するとすればよい。また、この区画部材１０の場合には、懸架バネ１８のバネ受けとしての機能を果たすが、懸架バネ１８およびカラー１ａから負荷される圧縮力に充分耐えうる強度を有し、かつ、摺動性を確保可能なプラスチック等の材料により成形してもよく、この場合にも、ガイド１５およびブッシュ１６を廃してもよい。
【００３０】
また、本実施の形態においては、カラー１ａと懸架バネ１８により区画部材１０が所定の位置に固定されているが、区画部材１０の基端部１１を廃して中間部１２の内周をシリンダ体３にスナップリングにより係止させるか、もしくは、本実施の形態より基端部１１の上下長さを短くして、短くした基端部１１の上端をシリンダ体３にスナップリングにより係止させるとしてもよい。この場合、懸架バネ１８の初期荷重調整は、車軸側チューブ２の下端側に懸架バネ１８を図１中上下方向に移動させるカラーを設けて行うとよい。なお、本実施の形態においては、基端部１１をシリンダ体３の外周に嵌合しているだけであるので、特にダンパＤが単筒型に設定されている場合には、シリンダ体３の強度をいたずらに低下させることがないので、上述のように、スナップリング等を使用して区画部材１０をシリンダ体３に係止させる場合に比較してフロントフォークの耐久面で有利であると同時に、区画部材１０に過負荷がかかった場合にシリンダ体３をも変形させてしまうという危惧がなくなるので、フロントフォークの性能悪化を防止という点でも優れる。なお、区画部材を、上述の基端部と、基端部の下端にシリンダ体３外周と車軸側チューブ２内周とに摺接する肉厚の円筒体とを有する構成として、この円筒体に流路をオリフィス１３，１７とを形成してもよいが、区画部材１０を上記のように構成したので、肉厚円筒体とした場合に比較して軽量となり、また、材料費の点でも有利である。
【００３１】
そして、さらに、このように構成したフロントフォークにあっては、ダンパＤの外周と、車体側チューブ１と車軸側チューブ２の内周との間の隙間には、液面ＳＬとなる作動液体Ｏが充填される。なお、この作動液体Ｏの充填量についてであるが、少なくとも車体側チューブ１に車軸側チューブ２が侵入して最収縮状態となったときに、シリンダ体３が作動液体Ｏ中に侵入する体積からロッド体５がシリンダ体３内に侵入する体積を除した分およびシリンダ体３と車軸側チューブ２の相対移動分だけ、液面ＳＬが図１中上方に上昇するが、そのとき液面ＳＬが区画部材１０の中間部１２より図１中上方、すなわち、破線で示した液面ＳＵ程度に達するような量に適宜充填される。
【００３２】
また、液面ＳＬより上方の空間、すなわち、ダンパＤの外周と車体側チューブ１および車軸側チューブ２の内周との間であって液面ＳＬより上方の空間には、気体（付示せず）が封入されており、この気体（付示せず）は上述の液面ＳＬの上昇とともに、圧縮されるので気体バネとしての役割を果たすことができる。この気体は、気体バネとしての効果を特に期待する場合には、加圧して封入してもよい。
【００３３】
さて、上記のように構成されたフロントフォークの作用であるが、このフロントフォークが収縮する、すなわち、車体側チューブ１に車軸側チューブ２が侵入する場合には、車軸側チューブ２の車体側チューブ１内への侵入およびダンパＤのシリンダ体３内にロッド体５が侵入するので、作動液体Ｏの液面ＳＬを図１中上方に押し上げていくこととなる。さらに、フロントフォークが収縮すると、やがて、作動液体Ｏの液面ＳＬは区画部材１０のガイド１５とシリンダ体３外周で作られる環状オリフィス１７がある位置まで上昇する。このとき、区画部材１０のブッシュ１６が車軸側チューブ２の内周に摺接しているので、作動液体Ｏは上記環状オリフィス１７を通過することとなる。そして、この環状オリフィス１７の前後では圧力損失が発生してフロントフォークの収縮を妨げるように減衰力を発生する。さらに、フロントフォークが収縮すると、作動液体Ｏはシリンダ体３と区画部材１０の先端部１４との間に形成された流路を通過して、その液面ＳＬは区画部材１０の中間部に設けたオリフィス１３にまで達するようになる。そして、作動液体Ｏはさらにフロントフォークが収縮を続けることによりオリフィス１３を通過して中間部１２の外周側に流入する。すると、このオリフィス１３を作動液体Ｏが通過するときに発生する圧力損失により、このフロントフォークは減衰力を発生することとなるが、各オリフィス１３の総開口面積は、上記環状オリフィス１７の開口面積より小さく設定されているので、作動液体Ｏがオリフィス１３を通過する時の減衰力は、環状オリフィス１７を通過するときの減衰力に比較して高くなる。すなわち、このフロントフォークにあっては、その収縮が進行するにつれて、段階的に発生減衰力が高くなる、つまり、車体側チューブ１と車軸側チューブ２との相対位置に依存して段階的に発生減衰力を変化させることができるのである。
【００３４】
したがって、フロントフォークの収縮に伴い徐々に発生減衰力を高めていくので、従来のフロントフォークのように突然に発生する減衰力により二輪車の乗り心地がごつごつとしたものとなってしまうという不具合を解消することができ、二輪車の乗り心地を向上することができるのである。
【００３５】
また、特にオリフィス径を小さく設定しておけば、高い減衰力を発生することが可能となり、車体側チューブと車軸側チューブの底づきを防止することも可能となる。
【００３６】
さらに、区画部材がバネ受けを兼ねているので、バネ受けとは別に別途区画部材を設けることに比較して部品点数が減少し、製造コストも低減される。
【００３７】
また、本発明では複数のオリフィスを必要とし、区画部材にいくつもの口径の異なるオリフィスを穿設しなくてはならないが、うち1つは環状オリフィスとしたので、区画部材の強度低下を補償でき、これにより区画部材の変形による弊害、すなわち、発生減衰力が所定値とならないことやフロントフォークの伸縮の阻害、さらには、区画部材がバネ受けとしての機能を果たす場合には、この変形により懸架バネが車体側チューブ、車軸側チューブあるいはシリンダ体と干渉してこれら部材を傷めてしまうことや上記干渉による異音発生を防止できる。したがって、フロントフォークの性能悪化、劣化を防止できる。
【００３８】
そして、さらに、流路と開口面積の異なるオリフィスを備えた区画部材を設けたるだけで、簡易に発生減衰力を段階的に変化させることができるので、車体側チューブ、車軸側チューブもしくはシリンダ体に流路とオリフィスとを形成するような複雑な構成とする必要が無く、また、既存のフロントフォークにも適用できる利点がある。
【００３９】
また、区画部材を上記構成としたので、区画部材をシリンダ体と車軸側チューブとの隙間を埋めるような肉厚円筒体とした場合に比較して軽量となり、また、材料費の点でも有利である。
【００４０】
つぎに、本発明の第２の実施の形態におけるフロントフォークの説明をする。第２の実施の形態におけるフロントフォークは、図２に示すように、車体側チューブ２１と、車軸側チューブ２２と、ダンパＤと、車体側チューブ２１および車軸側チューブ２２の内周と上記ダンパＤの外周との間の隙間に充填された作動液体Ｏと、区画部材３０と、懸架バネ１８とで構成されている。
【００４１】
以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に詳細に説明すると、車体側チューブ２１は、第１の実施の形態と同様に、有底筒状に形成され、その底部、すなわち図１中上端内側から垂下されたカラー２１ａを備えており、このカラー２１ａの内周側には、ダンパＤを構成するシリンダ体３が連結されている。なお、車体側チューブ２１は、図示したところによると有底筒状となっているが、円筒体と端部を封止する封止部材とから構成してこの封止部材にシリンダ体３を連結してもよく、カラー２１ａについても、別部材としてシリンダ体３および上述の円筒体に対し図２中上下に移動させることができるように構成してもよく、この場合には、カラー２１ａを上下移動可能としておくことにより、後述の懸架バネ１８の初期荷重を調整できて便利であることは、第１の実施の形態と同様である。
【００４２】
他方、車軸側チューブ２２も第１の実施の形態と同様に、有底筒状に形成され、その底部、すなわち図２中下端内側には、ダンパＤを構成するロッド体５が連結されている。なお、車軸側チューブ２２は、図示したところによると有底筒状となっているが、円筒体と端部を封止する封止部材とから構成してこの封止部材にロッド体５を連結してもよいことは勿論である。また、図示はしないが、車軸側チューブ２の下端近傍には二輪車の車軸を連結するブラケット（図示せず）が適宜設けられる。
【００４３】
そして、上述した車体側チューブ２１は車軸側チューブ２２内に摺動自在に挿入してある。すなわち、第１の実施の形態では車体側チューブ１はいわゆるアウターチューブに設定されが、車軸側チューブ２はいわゆるインナーチューブに設定されていたが、この第２の実施の形態においては、車体側チューブ２１はいわゆるインナーチューブに設定され、車軸側チューブ２はいわゆるアウターチューブに設定されている点で第１の実施の形態と異なる。
【００４４】
また、図示はしないが、車体側チューブ２１と車軸側チューブ２２との間には、その摺動性確保のための軸受部材（図示せず）、および、車体側チューブ２１および車軸側チューブ２２の内部を密封状態とするためのシールが適宜設けられるのは第１の実施の形態と同様である。
【００４５】
なお、車体側チューブ２１と車軸側チューブ２２の内部に設けられるダンパＤは、上述の実施の形態と同様である。
【００４６】
したがって、上記したところでは、車体側チューブ２１にダンパＤを構成するシリンダ体３を連結するとともに、車軸側チューブ２２に当該シリンダ体３に出没可能に挿入されるロッド体５を連結しているので、車体側チューブ２１に対し車軸側チューブ２２が相対移動すると、この相対移動を抑制するようにダンパＤが減衰力を発生することが可能であり、また、このフロントフォークにあっても、二輪車が走行中に路面から入力される振動を抑制するために使用されるものである。
【００４７】
つづいて、区画部材３０について説明すると、その形状は第１の実施の形態と略同様であり、区画部材３０は、円筒状の基端部３１と、基端部３１から延設される中空の栽頭円錐状の中間部３２と、中間部３２から延設され基端部３１より大径円筒状の先端部３４とで構成されている。そして、基端部３１がシリンダ体３に嵌合されるとともに、基端部３１の図２中上端は、車体側チューブ２１のカラー２１ａに当接され、中間部３２にはその内方と外方とを連通する複数のオリフィス３３が穿設され、先端部３４の図２中外周は、車体側チューブ２１内周に摺接している。したがって、この場合には先端部３４外周が摺接部となる。さらに、この先端部３４の図２中下端と車軸側チューブ２２の底面との間には懸架バネ１８が介装されている。すなわち、この区画部材３０は車体側チューブ２１のカラー２１ａにより担持されて、バネ受けとしての役割を有している。さらに、先端部３４は、シリンダ体３に対し若干の隙間をもって対向しており、この先端部３４とシリンダ体３外周との間の隙間で流路が形成され環状オリフィス３７が形成される。また、この環状オリフィス３７の開口面積は、上記複数のオリフィス３３の総開口面積より大きくなるように設定される。
【００４８】
なお、上述したところによると、先端部３４の外周を車体側チューブ２２内周に摺接しているが、摺接させることに換えて結合してもよい。この場合には先端部３４の外周が結合部となるが、そうすると懸架バネ１８の初期荷重の調整が車体側チューブ２１のカラー２１ａでできなくなるので、懸架バネ１８の初期荷重調整は、車体側チューブ２２の下端側に懸架バネ１８を図２中上下方向に移動させるカラーを設けて行うとよい。
【００４９】
また、本実施の形態においも、区画部材３０の基端部３１を廃して中間部３２の内周をシリンダ体３にスナップリングにより係止させるか、もしくは、本実施の形態より基端部３１の上下長さを短くして、短くした基端部３１の上端をシリンダ体３にスナップリングにより係止させるとしてもよい。
【００５０】
そして、やはり、このように構成したフロントフォークにあっても、上述した第１の実施の形態と同様に、ダンパＤの外周と、車体側チューブ２１と車軸側チューブ２２の内周との間の隙間には、液面ＳＬとなる作動液体Ｏが充填される。なお、この作動液体Ｏの充填量についてであるが、少なくとも車体側チューブ２１に車軸側チューブ２２が侵入して最収縮状態となったときに、シリンダ体３が作動液体Ｏ中に侵入する体積からロッド体５がシリンダ体３内に侵入する体積を除した分およびシリンダ体３と車軸側チューブ２２の相対移動分だけ、液面ＳＬを図２中上方に押し上げるが、そのとき液面ＳＬが区画部材３０の中間部３２より図２中上方、すなわち、破線で示した液面ＳＵ程度に達するような量に適宜充填される。
【００５１】
また、液面ＳＬより上方の空間、すなわち、ダンパＤの外周と車体側チューブ２１および車軸側チューブ２２の内周との間であって液面ＳＬより上方の空間には、気体（付示せず）が封入されており、この気体（付示せず）は上述の液面ＳＬの上昇とともに、圧縮されるので気体バネとしての役割を果たすことができる。この気体は、気体バネとしての効果を特に期待する場合には、加圧して封入してもよい。
【００５２】
さて、上記のように構成されたフロントフォークの作用であるが、このフロントフォークが収縮する、すなわち、車体側チューブ２１に車軸側チューブ２２が侵入する場合には、車体側チューブ２１の車軸側チューブ２２内への侵入およびダンパＤのシリンダ体３内にロッド体５が侵入するので、作動液体Ｏの液面ＳＬを図２中上方に押し上げていくこととなる。さらに、フロントフォークが収縮すると、やがて、作動液体Ｏの液面ＳＬは区画部材３０の先端部３４の下端内周とシリンダ体３外周で作られる環状オリフィス３７がある位置まで上昇する。このとき、区画部材３０の先端部３４外周が車体側チューブ２１の内周に摺接しているので、作動液体Ｏは上記環状オリフィス３７を通過することとなる。そして、この環状オリフィス３７の前後では圧力損失が発生してフロントフォークの収縮を妨げるように減衰力を発生する。さらに、フロントフォークが収縮すると、作動液体Ｏはシリンダ体３と区画部材３０の先端部３４との間に形成された流路を通過して、その液面ＳＬは区画部材３０の中間部に設けたオリフィス３３にまで達するようになる。そして、作動液体Ｏはさらにフロントフォークが収縮を続けることによりオリフィス３３を通過して中間部３２の外周側に流入する。すると、このオリフィス３３を作動液体Ｏが通過するときに発生する圧力損失により、このフロントフォークは減衰力を発生することとなるが、各オリフィス３３の総開口面積は、上記環状オリフィス３７の開口面積より大きく設定されているので、作動液体Ｏがオリフィス３３を通過する時の減衰力は、環状オリフィス３７を通過するときの減衰力に比較して高くなる。すなわち、このフロントフォークにあっては、その収縮が進行するにつれて、段階的に発生減衰力が高くなる、つまり、車体側チューブ２１と車軸側チューブ２２との相対位置に依存して段階的に発生減衰力を変化させることができるのである。
【００５３】
つまり、第１の実施の形態と同様の作用を奏することができる。したがって、その効果も第１の実施の形態と同様であって、フロントフォークの収縮に伴い徐々に発生減衰力を高めていくので、従来のフロントフォークのように突然に発生する減衰力により二輪車の乗り心地がごつごつとしたものとなってしまうという不具合を解消することができ、二輪車の乗り心地を向上することができるのである。
【００５４】
また、特にオリフィス径を小さく設定しておけば、高い減衰力を発生することが可能となり、シリンダ体と車軸側チューブの底づきを防止することも可能となる。
【００５５】
また、上述したところから明らかなように、車体側チューブがインナーチューブとして、あるいは、アウターチューブとして設定されてもよいということである。
【００５６】
さらに、区画部材がバネ受けを兼ねているので、バネ受けとは別に別途区画部材を設けることに比較して部品点数が減少し、製造コストも低減される。
【００５７】
また、本発明では複数のオリフィスを必要とし、区画部材にいくつもの口径の異なるオリフィスを穿設しなくてはならないが、うち1つは環状オリフィスとしたので、区画部材の強度低下を補償でき、これにより区画部材の変形による弊害、すなわち、発生減衰力が所定値とならないことやフロントフォークの伸縮の阻害、さらには、区画部材がバネ受けとしての機能を果たす場合には、この変形により懸架バネが車体側チューブ、車軸側チューブあるいはシリンダ体と干渉してこれら部材を傷めてしまうことや上記干渉による異音発生を防止できる。したがって、フロントフォークの性能悪化、劣化を防止できる。
【００５８】
そして、さらに、流路と開口面積の異なるオリフィスを備えた区画部材を設けたるだけで、簡易に発生減衰力を段階的に変化させることができるので、車体側チューブ、車軸側チューブもしくはシリンダ体に流路とオリフィスとを形成するような複雑な構成とする必要が無く、また、既存のフロントフォークにも適用できる利点がある。
【００５９】
また、区画部材を上記構成としたので、区画部材をシリンダ体と車軸側チューブとの隙間を埋めるような肉厚円筒体とした場合に比較して軽量となり、また、材料費の点でも有利である。
【００６０】
さらに、区画部材の変形例について説明する。この変形例における区画部材５０は、図３に示すように、円筒状の基端部５１と、基端部５１から延設される中空の栽頭円錐状の第１中間部５２と、第１中間部５２から延設され基端部５１より大径円筒状の第２中間部５４と、この第２中間部５４から延設される中空の栽頭円錐状の第３中間部５６と、この第３中間部５６から延設されシリンダ体３に嵌合する第４中間部５８と、この第４中間部５８から延設される中空の栽頭円錐状の第５中間部５９と、この第５中間部５９から延設され基端部５１より大径円筒状の先端部６１と、先端部６１外周に嵌合されたガイド６２と、ガイド６２の外周に嵌合したブッシュ６３と、第２中間部５４の外周に嵌合されたブッシュ５５とで構成されている。そして、基端部５１がシリンダ体３に嵌合されるとともに、基端部５１の図３中上端は、図示はしないが、第１の実施の形態と同様に車体側チューブ１のカラー１ａに当接されている。また、第１中間部５２、第３中間部５６および第５中間部５９には、それぞれその内方と外方とを連通する複数のオリフィス５３，５７，６０が穿設され、先端部６１の図３中下端から外周にかけてガイド６２が嵌合され、図示はしないが第１の実施の形態と同様に、このガイド６２の図３中下端と車軸側チューブ２の底面との間には懸架バネ１８が介装されている。すなわち、この区画部材５０にあっても、車体側チューブ１のカラー１ａにより担持されて、バネ受けとしての役割を有している。さらに、先端部６１は、シリンダ体３に対し若干の隙間をもって対向しており、この先端部６１とシリンダ体３外周との間の隙間と、シリンダ体３内周と各中間部５２，５４，５６とで作られる空間と、各中間部５６，５８，５９と車軸側チューブ２内周とで作られる空間とで流路が形成されると同時に、ガイド６２の内周とシリンダ体３外周との間の隙間で環状オリフィス６４が形成される。また、この場合に、複数のオリフィス５３の総開口面積、複数のオリフィス５７の総開口面積、複数のオリフィス６０の総開口面積および環状オリフィス６４の開口面積は、複数のオリフィス５３の総開口面積、複数のオリフィス５７の総開口面積、複数のオリフィス６０の総開口面積、環状オリフィス６４の開口面積の順に大きくなるように設定されている。
【００６１】
そして、先端部６１の外周に嵌合するガイド６２の外周および第２中間部５４の外周には、それぞれ、ブッシュ６３，５５を嵌合しており、このブッシュ６３，５５を車軸側チューブ２の内周に摺接させている。なお、区画部材５０の材質についても、第１の実施の形態と同様であるので、その詳しい説明を省略する。
【００６２】
したがって、この区画部材５０を備えたフロントフォークにあっては、第１の実施の形態と同様に、フロントフォーク収縮時には、作動液体Ｏの液面上昇に伴い、作動液体Ｏが各オリフィス５３，５７，６０および環状オリフィス６４を通過することとなるが、第１の実施の形態に比較して、他段階に発生減衰力を変化させることができるので、第１の実施の形態の作用効果を奏すると同時に、二輪車の乗り心地を一層向上させることが可能である。
【００６３】
最後に、区画部材の他の変形例について説明する。この他の変形例における区画部材７０は、図４に示すように、円筒状の本体７１と、本体７１の図４中下端近傍に隔設された複数の円盤７２，７３，７４とで構成され、本体７１はシリンダ体３に嵌合され、複数の円盤７２，７３，７４の各外径は、円盤７４、円盤７３、円盤７２の順に大きくなるように設定されている。そして、この各円盤７２，７３，７４の外周と車軸側チューブ２内周と間の隙間で、それぞれ環状オリフィス７５，７６，７７を形成している。すなわち、環状オリフィス７５の開口面積、環状オリフィス７６の開口面積および環状オリフィス７７の開口面積は、環状オリフィス７５の開口面積、環状オリフィス７６の開口面積、環状オリフィス７７の開口面積の順に大きくなるように設定されている。
【００６４】
そして、本体７１の図４中上端は、図示はしないが、第１の実施の形態と同様に車体側チューブ１のカラー１ａに当接されており、その図４中下端と車軸側チューブ２の底面との間には懸架バネ１８が介装されている。すなわち、この区画部材７０にあっても、車体側チューブ１のカラー１ａにより担持されて、バネ受けとしての役割を有している。そして、この場合にあっては、本体７１と各円盤７２，７３，７４と車軸側チューブ２内周で作られる空間で流路が形成される。
【００６５】
したがって、この区画部材７０を備えたフロントフォークにあっても、第１の実施の形態と同様に、フロントフォーク収縮時には、作動液体Ｏの液面上昇に伴い、作動液体Ｏが各環状オリフィス７７，７６，７５を通過することとなるが、第１の実施の形態に比較して、他段階に発生減衰力を変化させることができるので、第１の実施の形態の作用効果を奏すると同時に、二輪車の乗り心地を一層向上させることが可能である。
【００６６】
さらに、各円盤７２，７３，７４は、車軸側チューブ２内周に摺接させる必要がないので、区画部材７０を特に摺動性に優れる材質のもので製造する必要はなく、また、ガイドやブッシュを備える必要もないので、部品点数が少なくて済み、製造コストも低減される。
【００６７】
ちなみに、上述したところでは、区画部材７０の本体７１に複数の円盤７２，７３，７４を設けて、複数の開口面積の異なるオリフィスを形成しているが、区画部材を車軸側チューブあるいは車体側チューブとシリンダ体との間の隙間の巾と略同じ巾の肉厚を有する円筒体として、その外周と車軸側チューブあるいは車体側チューブとの間にできる隙間を流路として、この流路が区画部材の上方ほど狭くなるように区画部材の外周を勾配または彎曲させたものとしてもよい。この場合には、作動液体の上昇に伴い、流路が無段階に狭くなっていくので、無段階に発生減衰力を大きくすることができる。
【００６８】
なお、この区画部材７０の図４中下端に、懸架バネ１８の内周が嵌合する突起部を設けておけば、懸架バネ１８のセンタリングも容易にできると同時に、懸架バネ１８とシリンダ体３との干渉を防止して、異音の発生、シリンダ体３の劣化を防止することも可能である。
【００６９】
また、上記した図３および図４に示した区画部材５０、区画部材７０の説明において、車体側チューブ１をアウターチューブとして説明したが、これら区画部材５０，７０においても、車体側チューブ１をインナーチューブとしてもよいことは勿論である。
【００７０】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【００７１】
【発明の効果】
各請求項の発明によれば、フロントフォークの収縮が進行するにつれて、段階的に発生減衰力が高くなる、つまり、車体側チューブと車軸側チューブとの相対位置に依存して段階的に発生減衰力を変化させることができる。
【００７２】
したがって、フロントフォークの収縮に伴い徐々に発生減衰力を高めていくので、従来のフロントフォークのように突然に発生する減衰力により二輪車の乗り心地がごつごつとしたものとなってしまうという不具合を解消することができ、二輪車の乗り心地を向上することができるのである。
【００７３】
また、特にオリフィス径を小さく設定しておけば、高い減衰力を発生することが可能となり、シリンダ体と車軸側チューブ、車体側チューブと車軸側チューブ、あるいは、シリンダ体とロッド体の干渉、いわゆる底づきを防止することも可能となり、かつ、オイルロックによる底づき防止に比較して乗り心地の点で有利となる。
【００７４】
そして、請求項２および請求項３の発明によれば、流路と開口面積の異なるオリフィスを備えた区画部材を設けるだけで、簡易に発生減衰力を段階的に変化させることができるので、車体側チューブ、車軸側チューブもしくはシリンダ体に流路とオリフィスとを形成するような複雑な構成とする必要がなく、また、既存のフロントフォークにも適用できる利点がある。また、区画部材を上記構成としたので、肉厚円筒体とした場合に比較して軽量となり、また、材料費の点でも有利である。
【００７５】
さらに、請求項４および請求項５の発明によれば、本発明に必要な複数のオリフィスのうち１つは環状オリフィスとできるので、区画部材の強度低下を補償でき、これにより区画部材の変形による弊害、すなわち、発生減衰力が所定値とならないことやフロントフォークの伸縮の阻害、さらに、区画部材がバネ受けとしての機能も果たす場合にはこの変形により懸架バネが車体側チューブ、車軸側チューブあるいはシリンダ体と干渉してこれら部材を傷めてしまうことや上記干渉による異音発生を防止できる。したがって、フロントフォークの劣化を防止することができる。
【００７６】
そして、請求項６の発明によれば、区画部材がバネ受けを兼ねているので、別途区画部材を設けることに比較して部品点数が減少し、製造コストも低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるフロントフォークの概略縦断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態におけるフロントフォークの概略縦断面図である。
【図３】本発明のフロントフォークの区画部材の変形例の縦断面図である。
【図４】本発明のフロントフォークの区画部材の他の変形例の縦断面図である。
【符号の説明】
１，２１車体側チューブ
２，２２車軸側チューブ
３シリンダ体
５ロッド体
１０，３０，５０，７０区画部材
１１，３１，５１，７１基端部
１２，３２中間部
１３，３３，５３，５７，６０オリフィス
１４，３４，６１先端部
１５，６２ガイド
１６，５５，６３ブッシュ
１７，３７，６４，７５，７６，７７環状オリフィス
１８懸架バネ
５２第１中間部
５４第２中間部
５６第３中間部
５８第４中間部
５９第５中間部
７２，７３，７４円盤
Ｄダンパ
Ｏ作動液体
ＳＬ液面

Claims

車体側チューブと、上記車体側チューブ内に摺動自在に挿入した車軸側チューブと、上記車体側チューブと車軸側チューブとの内部に設けたダンパとを有し、上記ダンパが上記車体側チューブに連結したシリンダ体と、上記車軸側チューブに連結されて上記シリンダ体に出没可能に挿入されたロッド体とを有し、更に上記車体側チューブおよび上記車軸側チューブの各内周と上記ダンパの外周との間の隙間に作動液体を充填したフロントフォークにおいて、上記シリンダ体外周と上記車体側チューブ又は車軸側チューブの内周との間に収縮時に作動液体の液面上昇に伴い作動液体が通過する流路を形成し、当該流路の途中に車軸側から車体側に向けて順に開口面積が小さくなる二つ以上の開口面積の異なるオリフィスを設け、当該各オリフィスにより収縮が進行するにつれて段階的に発生減衰力を高くさせることを特徴とするフロントフォーク。
車体側チューブをアウターチューブとし、車軸側チューブがインナーチューブに設定されてなり、シリンダ体と車軸側チューブとの間に区画部材を設け、この区画部材に流路および上記オリフィスを設けたことを特徴とする請求項１に記載のフロントフォーク。
車体側チューブをインナーチューブとし、車軸側チューブがアウターチューブに設定されてなり、シリンダ体と車体側チューブとの間に区画部材を設け、この区画部材に流路および上記オリフィスを設けたことを特徴とする請求項１に記載のフロントフォーク。
区画部材が、車体側チューブに担持されるとともにシリンダ体外周に嵌合する円筒状の基端部と基端部から延設される中空の栽頭円錐状の中間部と中間部から延設され基端部より大径円筒状の先端部とで構成され、上記区画部材の先端部および中間部の内周とシリンダ体外周との隙間で流路と第１のオリフィスとを形成し、中間部に上記流路と中間部外方とを連通する第２のオリフィスを設け、先端部外周に車軸側チューブ内周に摺接する摺接部を設けたことを特徴とする請求項２に記載のフロントフォーク。
区画部材が、車体側チューブに担持されるとともにシリンダ体外周に嵌合する円筒状の基端部と、基端部から延設される中空の栽頭円錐状の中間部と、中間部から延設され基端部より大径円筒状の先端部とで構成され、上記区画部材の先端部および中間部の内周とシリンダ体外周との隙間で流路と第１のオリフィスとを形成し、中間部に上記流路と中間部外方とを連通する第２のオリフィスを設け、先端部に車体側チューブ内周に摺接する摺接部もしくは結合する結合部を設けたことを特徴とする請求項３に記載のフロントフォーク。
区画部材が、車体側チューブと車軸側チューブとの間に介装される懸架バネを支持するバネ受けを兼ねることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のフロントフォーク。