JP4341830B2

JP4341830B2 - 自動二輪車等のフロントフォーク

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Publication number: JP4341830B2
Application number: JP2003418765A
Authority: JP
Inventors: 隆男友永; 宗光江口
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2023-12-16
Also published as: US20050145456A1; EP1544094A1; DE602004001843T2; EP1544094B1; JP2005180490A; US6997293B2; DE602004001843D1

Description

本発明は自動二輪車等のフロントフォークに関する。

自動二輪車等のフロントフォークとして、車体側チューブと車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、車軸側チューブの下端部の外周に車軸ブラケットを固定し、車軸側チューブに挿入したシリンダを車軸ブラケットの底部に取付けるとともに、シリンダ内を摺動するピストン・バルブ組立体を先端部に設けたピストンロッドを車体側チューブに取付け、シリンダの下端部内周に設けたホルダの上端部に、圧側隔壁部材・バルブ組立体を設け、該圧側隔壁部材・バルブ組立体がシリンダ内に区画する下部油室と連通する油溜室を車軸側チューブとシリンダの間に設けたものがある。

従来技術では、車軸ブラケットの底部に外側から挿通したボルトを、シリンダの下端部内周に設けたホルダに螺着することにより、シリンダを車軸ブラケットの底部に取付けている。そして、ホルダの上端部に設けた圧側隔壁部材・バルブ組立体の仕様変更や修理交換等に際し、ボルトをホルダから外し、シリンダ及びホルダを車軸側チューブから上方へ抜き取り可能にする。

ところが従来技術では、ボルトが車軸ブラケットの底部を貫通するものであり、オイル漏れの可能性がある。

そこで、特許文献１では、シリンダの下端部内周に設けたホルダ（ベースバルブ部２のバルブボディ２Ｃ）の外周につば状に拡開形成した下端部（２ｄ）の外縁を、車軸ブラケット（ブラケット部材４）の底部と、これに螺合する車軸側チューブ（外筒７）の下端部との間に挟持している。車軸ブラケットの底部を貫通するボルトを用いることなく、シリンダを車軸ブラケットの底部に取付け可能にするものである。
実開平2-138246

しかしながら、特許文献１の自動二輪車等のフロントフォークでは、シリンダ及びホルダの抜き取りに際し、車軸側チューブ（外筒７）と車軸ブラケット（ブラケット部材４）との螺合を解く必要がある。このため、圧側隔壁部材・バルブ組立体（ベースバルブ部２）の仕様変更や修理交換等の作業に多大な困難を伴なう。

本発明の課題は、車軸ブラケットの底部にシリンダを取付け、シリンダの下端部内周に設けたホルダの上端部に圧側隔壁部材・バルブ組立体を設けた自動二輪車等のフロントフォークにおいて、圧側隔壁部材・バルブ組立体の仕様変更や修理交換等を容易にすることにある。

請求項１の発明は、車体側チューブと車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、車軸側チューブの下端部の外周に車軸ブラケットを固定し、車軸側チューブに挿入したシリンダを車軸ブラケットの底部に取付けるとともに、シリンダ内を摺動するピストン・バルブ組立体を先端部に設けたピストンロッドを車体側チューブに取付け、シリンダの下端部内周に設けたホルダの上端部に、圧側隔壁部材・バルブ組立体を設け、該圧側隔壁部材・バルブ組立体がシリンダ内に区画する下部油室と連通する油溜室を車軸側チューブとシリンダの間に設けた自動二輪車等のフロントフォークにおいて、前記車軸ブラケットの底部と前記車軸側チューブの下端部との間に、シート部材の外周部を挟持して固定し、前記ホルダの下端部外周にフランジ部を設け、前記シリンダの下端部外周を前記シート部材に螺合するとともに、該シリンダの下端部と、前記車軸ブラケットの底部又は前記シート部材との間に、前記ホルダの外周フランジ部を挟持して固定したものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記シート部材と前記車軸ブラケットの底部に、前記圧側隔壁部材・バルブ組立体をバイパスして該圧側隔壁部材・バルブ組立体がシリンダ内に区画するピストン側油室を前記油溜室に連通する油路を形成し、前記車軸ブラケットに該油路に臨む横孔を形成し、該横孔内に低速時の圧側減衰力調整装置を設けたものである。

請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記シート部材と前記車軸ブラケットの底部とにピンを挿通したものである。

（請求項１）
(a)車軸側チューブの内部のシリンダを上方から回動し、シリンダとシート部材の螺合を解くと、シリンダ及びホルダが車軸ブラケットの底部又はシート部材から分離自由になる。これにより、シリンダと、ホルダの圧側隔壁部材・バルブ組立体を車軸側チューブから上方へ抜き取りでき、圧側隔壁部材・バルブ組立体の仕様変更や修理交換等が容易になる。

（請求項２）
(b)シート部材と車軸ブラケットの底部に形成した油路に、圧側減衰力調整装置を設けたから、低速時の圧側減衰力を容易に調整できる。

（請求項３）
(c)ピンによりシート部材を車軸ブラケットに回り止めでき、シリンダを上方から回動したとき、シート部材の供回りを防止し、シリンダとシート部材の螺合を迅速に解くことができる。また、シート部材と車軸ブラケットの底部とをピンにより位置決めし、両者に設けた油路の位置合せを行なうこともできる。

図１はフロントフォークの全体を示す断面図、図２は図１の下部構造を示す断面図、図３は図１の中間部構造を示す断面図、図４は図１の上部構造を示す断面図、図５はフロントフォークの車軸側チューブの組付過程を示す断面図、図６は図５の要部拡大図、図７は図６のVII−VII線に沿う矢視図、図８はフロントフォークのシリンダの組付過程を示す断面図、図９は図８の要部拡大図、図１０はフロントフォークの変形例の要部を示す断面図である。

自動二輪車等のフロントフォーク１０は、図１〜図４に示す如く、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２を液密に摺動自在に嵌合して構成される。車体側チューブ１１の下端内周にはブッシュ１３が、車軸側チューブ１２の上端外周にはブッシュ１４が設けられている。

車体側チューブ１１は上端部の開口部１５にキャップ１６を液密に着脱自在に設け、車体側チューブ１１に車体側取付部を備える。車軸側チューブ１２は下端部の外周に車軸ブラケット１８を一体に固定し、車軸ブラケット１８に車軸側取付部１９を備える。

フロントフォーク１０は、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２の内部に、ダンパ２０を構成するダンパシリンダ２１とピストンロッド２４を収容している。フロントフォーク１０は、車軸側チューブ１２に挿入したダンパシリンダ２１を後に詳述する如くに車軸ブラケット１８に取付けるとともに、ダンパシリンダ２１内を摺動するピストン・バルブ組立体４０Ａ（伸側減衰力発生装置４０）を先端部に設けたピストンロッド２４を車体側チューブ１１に取付ける。

フロントフォーク１０は、図４に示す如く、キャップ１６の中央部にスリーブ２３を螺着して一体固定化し、車体側チューブ１１の内部に挿入されたスリーブ２３の下端部に中空ピストンロッド２４とロックナット２３Ａを螺着し、ピストンロッド２４を車体側チューブ１１に対し固定的に支持する。ピストンロッド２４は、ダンパシリンダ２１の上端部に設けたロッドガイド２５を摺動自在に貫通してダンパシリンダ２１の内部の油室２７に挿入され、その挿入先端部に設けたピストンボルト２４Ａにピストン２６を備える。ピストンボルト２４Ａに螺着されるナット２４Ｂによりピストン２６を固定する。ピストン２６はダンパシリンダ２１の内面を上下に摺動する。油室２７は、ピストン２６により、ピストンロッド２４が挿入されている側のピストンロッド側油室２７Ａと、ピストンロッド２４が挿入されていない側のピストン側油室２７Ｂに区画される。

フロントフォーク１０は、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２の間で、ダンパシリンダ２１の外周の空間を油溜室２８とし、油溜室２８の上部を気体室（空気室）２９としている。

フロントフォーク１０は、キャップ１６とスリーブ２３の間の環状スペースに挿入されるばね荷重アジャスタ３０をスリーブ２３の外周に螺着し、ばね荷重アジャスタ３０の下端面に突き当てたピン３０Ａに支持されて昇降する複数の部材の結合からなるスプリングカラー３１を有し、スプリングカラー３１によりバックアップされる上スプリングシート３２と、ダンパシリンダ２１の上端部のロッドガイド２５の上端面に固定した下スプリングシート３３との間に懸架スプリング３４を介装している。

フロントフォーク１０は、懸架スプリング３４のばね反力と、空気室２９の空気ばねによるばね反力により、車両走行時に路面から受ける衝撃力を緩衝する。

フロントフォーク１０は、懸架スプリング３４と、空気室２９の空気ばねの伸縮振動を制振するため、伸側減衰力発生手段４０と圧側減衰力発生手段５０を有する。

（伸側減衰力発生手段４０）
伸側減衰力発生手段４０は、ピストンロッド２４の先端部に設けられてダンパシリンダ２１内を摺動するピストン・バルブ組立体４０Ａにより構成される。ピストン・バルブ組立体４０Ａは、図３に示す如く、ダンパシリンダ２１を内面に摺接するピストン２６に、ピストンロッド側油室２７Ａとピストン側油室２７Ｂを連通可能にする伸側油路４１と圧側油路４２を有し、伸側油路４１を伸側減衰バルブ４３により開閉可能とし、圧側油路４２をチェックバルブ４４により開閉可能とする。伸側減衰バルブ４３は、ナット２４Ｂにより支持されたバルブストッパ４３Ａによってバックアップ支持される。チェックバルブ４４は、ピストンロッド２４に係止されたばね受け４４Ａに保持されたバルブスプリング４４Ｂによりバックアップ支持され、伸張時に閉じ、圧縮時に開く。

伸側減衰力発生手段４０は、伸側減衰力調整装置４０Ｂを有する。伸側減衰力調整装置４０Ｂは、ピストンロッド２４（ピストンボルト２４Ａ）の内部に、ピストン２６をバイパスしてピストンロッド側油室２７Ａとピストン側油室２７Ｂを連通可能とするバイパス油路４６を有し、バイパス油路４６をニードルバルブ４７Ａにより開閉可能とする。このとき、キャップ１６に設けたスリーブ２３の中央に減衰力アジャスタ４７を螺着し、減衰力アジャスタ４７に支持されたロッド４７Ｂをピストンロッド２４の中空部に挿通し、その挿通端に上述のニードルバルブ４７Ａを備える。

（圧側減衰力発生手段５０）
圧側減衰力発生手段５０は、ダンパシリンダ２１の下端部内周に後述する如くに設けられるホルダ５１の先端部に、圧側隔壁部材・バルブ組立体５０Ａを設けて構成される。圧側隔壁部材・バルブ組立体５０Ａは、図２に示す如く、ホルダ５１の中心部に螺着される中空ボルト５２により、ダンパシリンダ２１内におけるホルダ５１の上端面に圧側隔壁部材５３を固定し、圧側隔壁部材５３の上部に前述のピストン側油室２７Ｂを区画し、圧側隔壁部材５３の下部に下部油室２７Ｃを区画する。下部油室２７Ｃは、ダンパシリンダ２１に設けた油孔５４により、油溜室２８に連通する。圧側隔壁部材５３には、ピストン側油室２７Ｂと下部油室２７Ｃを連通可能にする圧側油路５５と伸側油路５６を設け、圧側油路５５を圧側減衰バルブ５７により開閉可能とし、伸側油路５６をチェックバルブ５８により開閉可能とする。圧側減衰バルブ５７は、ホルダ５１と圧側隔壁部材５３の間に挟持される。チェックバルブ５８は、中空ボルト５２に係止されたばね受け５８Ａに保持されたバブルスプリング５８Ｂによりバックアップ支持され、圧縮時に閉じ、伸張時に開く。

圧側減衰力発生手段５０は、圧側減衰力調整装置５０Ｂを有する。圧側減衰力調整装置５０Ｂは、中空ボルト５２の中空部５２Ａ、ホルダ５１の中心部に設けた油路５１Ａ、車軸ブラケット１８に設けた油路１８Ａ、車軸ブラケット１８の底部に設けた環状溝１８Ｂ、後述するシート部材７０に設けた油路７１Ａを連通させたバイパス油路６１により、圧側隔壁部材５３をバイパスしてピストン側油室２７Ｂと油溜室２８を連通可能にする。圧側減衰力調整装置５０Ｂは、車軸ブラケット１８に油路１８Ａに連通する横孔６２を形成し、この横孔６２に封着したキャップ６３の中央に減衰力アジャスタ６４を螺着し、減衰力アジャスタ６４の先端のニードルバルブ６４Ａにより油路１８Ａを開閉可能にする。圧側減衰力調整装置５０Ｂは低速時の圧側減衰力を調整可能にする。

従って、フロントフォーク１０は以下の如くに動作する。
（伸張行程）
フロントフォーク１０の伸張時には、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２が相対的に伸張し、懸架スプリング３４が伸びる。また、ピストンロッド２４がダンパシリンダ２１から退出し、ピストンロッド側油室２７Ａの油が、低速時にはピストン２６のバイパス油路４６を通ってピストン側油室２７Ｂに流れ、この間のニードルバルブ４７Ａの絞り抵抗により伸側減衰力を得る。また、中高速時には、ピストンロッド側油室２７Ａの油がピストン２６の伸側油路４１を通ってピストン側油室２７Ｂに流れ、この間の伸側減衰バルブ４３の撓み抵抗により伸側減衰力を得る。伸側減衰力が懸架スプリング３４の共振を防止する。

ピストンロッド２４が退出した体積分の作動油が、油溜室２８から圧側隔壁部材５３の伸側油路５６を通り、チェックバルブ５８を開いてピストン側油室２７Ｂに供給される。

尚、ダンパシリンダ２１の内部でロッドガイド２５の直下にはリバウンドスプリング６６が装備されており、リバウンドスプリング６６は最伸張時にピストンボルト２４Ａの拡径部に当接して最伸張時の緩衝をなす。

（圧縮行程）
フロントフォーク１０の圧縮時には、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２が相対的に圧縮され、懸架スプリング３４が縮む。また、ピストンロッド２４がダンパシリンダ２１に進入し、ピストン側油室２７Ｂの油が、ピストン２６の圧側油路４２のチェックバルブ４４を通ってピストンロッド側油室２７Ａに流れる。また、ピストンロッド２４の進入体積分の油が、低速時には、ピストン側油室２７Ｂから圧側隔壁部材５３のバイパス油路６１を通って油溜室２８に流れ、この間のニードルバルブ６４Ａの絞り抵抗により圧側減衰力を得る。また、中高速時には、ピストン側油室２７Ｂから圧側隔壁部材５３の圧側油路５５を通って下部油室２７Ｃ、油溜室２８に流れ、この間の圧側減衰バルブ５７の撓み抵抗により圧側減衰力を得る。懸架スプリング３４のばね力が圧縮時の衝撃を緩衝し、圧側減衰力が懸架スプリング３４の圧縮速度をコントロールする。

尚、ダンパシリンダ２１の外部にあるピストンロッド２４の中間部にはオイルロックピース６７が装備されており、オイルロックピース６７は最圧縮時にロッドガイド２５の上部のオイルロックケース６８に嵌合して最圧縮時の緩衝をなす。

しかるに、フロントフォーク１０にあっては、ダンパシリンダ２１、及び圧側隔壁部材・バルブ組立体５０Ａのホルダ５１を、以下の如くにより、車軸ブラケット１８に取付ける。

（ダンパシリンダ２１、ホルダ５１の車軸ブラケット１８への取付構造）
図２に示す如く、車軸ブラケット１８の環状溝１８Ｂが設けられた底部にシート部材７０を着座させる。シート部材７０は、環状平板部７１と、平板部７１の内周部から立上げた筒状部７２とを有する。

車軸ブラケット１８は車軸側チューブ１２の下端部の外周に螺着されるとともに、車軸側チューブ１２の最下端部の外周との間に封着されるＯリング７３を備える。そして、車軸ブラケット１８の底部と、車軸側チューブ１２の最下部との間に、シート部材７０の平板部７１の外周部を挟持して固定する。

圧側隔壁部材・バルブ組立体５０Ａが設けられるホルダ５１の下端部外周にはフランジ部７４が設けられる。そして、ダンパシリンダ２１の下端部外周をシート部材７０の筒状部７２に螺合するとともに、ダンパシリンダ２１の下端部と、車軸ブラケット１８の底部との間に、上述のホルダ５１のフランジ部７４を挟持して固定する。

尚、シート部材７０の平板部７１には、前述のバイパス油路６１を構成する油路７１Ａが設けられる。また、車軸ブラケット１８の底部のピン孔７５Ａにはピン７５が植設され（図６、図７）、車軸ブラケット１８のピン７５にはシート部材７０の平板部７１に設けたピン孔７５Ｂが係着される。ピン７５は、車軸ブラケット１８に対するシート部材７０の回り止め用ピン、車軸ブラケット１８とシート部材７０の位置決め用ピンとして機能する。

シート部材７０は鉄からなり、車軸ブラケット１８はアルミからなる。鉄製の車軸側チューブ１２の下端部とアルミ製の車軸ブラケット１８との間に介在する鉄製シート部材７０は、車軸側チューブ１２が車軸ブラケット１８に直に突き当たることによる、車軸ブラケット１８の底部の凹み、むしれを防止する。

車軸ブラケット１８への車軸側チューブ１２、ダンパシリンダ２１、ホルダ５１の取付手順は以下の如くになる。

(1)車軸ブラケット１８の底部にピン７５を植設し、このピン７５を位置決めピンとして、シート部材７０を車軸ブラケット１８の底部に着座させる（図５、図６）。

(2)車軸側チューブ１２の下端部の外周に車軸ブラケット１８を螺着し、車軸ブラケット１８の底部と車軸側チューブ１２の最下端部との間にシート部材７０の平板部７１の外周部を挟持する（図８、図９）。

(3)ダンパシリンダ２１のロッドガイド２５から該ダンパシリンダ２１の内部にピストンロッド２４を挿入し、ピストンロッド２４の先端部にピストン・バルブ組立体４０Ａを組付ける（図８）。このダンパシリンダ２１の下端部の内周にホルダ５１を軽圧入する。

(4)ダンパシリンダ２１のロッドガイド２５の上端面に設けた工具係合部２５Ａを用いてダンパシリンダ２１を回動し、ダンパシリンダ２１の下端部外周を、前述(2)のシート部材７０の筒状部７２に螺着し、ダンパシリンダ２１の下端部と車軸ブラケット１８の底部との間に、上述(3)のホルダ５１のフランジ部７４を挟持して固定する（図１、図２）。

(5)車軸側チューブ１２の外周に車体側チューブ１１を嵌合し、車体側チューブ１１の上端開口部に設けられるキャップ１６に螺着したスリーブ２３に、上述(3)のピストンロッド２４をロックナット２３Ａとともに螺着する（図１）。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)車軸側チューブ１２の内部のダンパシリンダ２１を上方から回動し、ダンパシリンダ２１とシート部材７０の螺合を解くと、ダンパシリンダ２１及びホルダ５１が車軸ブラケット１８の底部又はシート部材７０から分離自由になる。これにより、ダンパシリンダ２１と、ホルダ５１の圧側隔壁部材・バルブ組立体５０Ａを車軸側チューブ１２から上方へ抜き取りでき、圧側隔壁部材・バルブ組立体５０Ａの仕様変更や修理交換等が容易になる。

(b)シート部材７０と車軸ブラケット１８の底部に形成したバイパス油路６１に、圧側減衰力調整装置５０Ｂを設けたから、低速時の圧側減衰力を容易に調整できる。

(c)ピン７５によりシート部材７０を車軸ブラケット１８に回り止めでき、ダンパシリンダ２１を上方から回動したとき、シート部材７０の供回りを防止し、ダンパシリンダ２１とシート部材７０の螺合を迅速に解くことができる。また、シート部材７０と車軸ブラケット１８の底部とをピン７５により位置決めし、両者に設けたバイパス油路６１の位置合せを行なうこともできる。

図１０のフロントフォーク１０Ａが図１〜図９のフロントフォーク１０と異なる点は、シート部材７０に代わるシート部材８０を用いたことにある。シート部材８０は、円盤状平板部８１と、平板部８１の面内に立上げた筒状部８２とを有する。

車軸ブラケット１８の底部と、車軸側チューブ１２の最下端部との間に、シート部材８０の平板部８１の外周部を挟持して固定する。そして、ダンパシリンダ２１の下端部外周をシート部材８０の筒状部８２に螺合するとともに、ダンパシリンダ２１の下端部と、シート部材８０における筒状部８２より内周側の平板部８１との間に、ホルダ５１のフランジ部７４を挟持して固定する。

尚、シート部材８０は、シート部材７０の油路７１Ａと同様の油路８１Ａを平板部８１に設け、車軸ブラケット１８の底部に植設したピン７５のための、シート部材７０におけるピン孔７５Ｂと同様のピン孔を平板部８１に設ける。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１はフロントフォークの全体を示す断面図である。図２は図１の下部構造を示す断面図である。図３は図１の中間部構造を示す断面図である。図４は図１の上部構造を示す断である。図５はフロントフォークの車軸側チューブの組付過程を示す断面図である。図６は図５の要部拡大図である。図７は図６のVII−VII線に沿う矢視図である。図８はフロントフォークのシリンダの組付過程を示す断面図である。図９は図８の要部拡大図である。図１０はフロントフォークの変形例の要部を示す断面図である。

符号の説明

１０、１０Ａフロントフォーク
１１車体側チューブ
１２車軸側チューブ
１８車軸ブラケット
２１ダンパシリンダ
２４ピストンロッド
２７Ａピストンロッド側油室
２７Ｂピストン側油室
２７Ｃ下部油室
２８油溜室
４０Ａピストン・バルブ組立体
５０Ａ圧側隔壁部材・バルブ組立体
５０Ｂ圧側減衰力調整装置
５１ホルダ
６１バイパス油路
６２横孔
７０、８０シート部材
７４フランジ部
７５ピン

Claims

車体側チューブと車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、
車軸側チューブの下端部の外周に車軸ブラケットを固定し、
車軸側チューブに挿入したシリンダを車軸ブラケットの底部に取付けるとともに、シリンダ内を摺動するピストン・バルブ組立体を先端部に設けたピストンロッドを車体側チューブに取付け、
シリンダの下端部内周に設けたホルダの上端部に、圧側隔壁部材・バルブ組立体を設け、
該圧側隔壁部材・バルブ組立体がシリンダ内に区画する下部油室と連通する油溜室を車軸側チューブとシリンダの間に設けた自動二輪車等のフロントフォークにおいて、
前記車軸ブラケットの底部と前記車軸側チューブの下端部との間に、シート部材の外周部を挟持して固定し、
前記ホルダの下端部外周にフランジ部を設け、
前記シリンダの下端部外周を前記シート部材に螺合するとともに、該シリンダの下端部と、前記車軸ブラケットの底部又は前記シート部材との間に、前記ホルダの外周フランジ部を挟持して固定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。
前記シート部材と前記車軸ブラケットの底部に、前記圧側隔壁部材・バルブ組立体をバイパスして該圧側隔壁部材・バルブ組立体がシリンダ内に区画するピストン側油室を前記油溜室に連通する油路を形成し、前記車軸ブラケットに該油路に臨む横孔を形成し、該横孔内に低速時の圧側減衰力調整装置を設けた請求項１に記載の自動二輪車等のフロントフォーク。
前記シート部材と前記車軸ブラケットの底部とにピンを挿通した請求項２に記載の自動二輪車等のフロントフォーク。