JP4476772B2 - 作動油の注入構造 - Google Patents

Description

この発明は、作動油の注入構造に関し、特に、二輪車の前輪側に架装される油圧緩衝器としてのフロントフォークであって、軸芯部にダンパを収装するフロントフォークへの具現化に向く作動油の注入構造に関する。

二輪車の前輪側に架装される油圧緩衝器としてのフロントフォークであって、車体側チューブと車輪側チューブとで形成されるフォーク本体の軸芯部に正立型のダンパを収装するフロントフォークとしては、たとえば、特許文献１に開示されているように、従来から種々の提案がある。

そして、周知のように、この特許文献１に開示されているフロントフォークにあっても、組立時には、フォーク本体における上端のキャップを言わば外してフォーク本体の内部に作動油を注入すると共に、このフォーク本体内に注入された作動油がフォーク本体の軸芯部に収装のダンパ内に充満されるとしている。

このとき、ダンパ内に作動油を充満させる、すなわち、ダンパ内にエアを残存させたまま組立を終了して製品化することを回避する必要があり、そこで、従来から、フォーク本体内に作動油を注入してキャップを締め付けて作動油の言わば注入口を閉塞した後に、たとえば、人力操作でフロントフォークを伸縮させるポンピング動作をして、ダンパ内に残存するエアをダンパ外たるフォーク本体内のいわゆるリザーバに流出させ、ダンパ内に作動油を充満させることが周知されている。

それゆえ、上記した特許文献１に開示されているフロントフォークを含めて、凡そフロントフォークの組立時には、組立作業者によるフロントフォークに対するポンピング動作でフォーク本体内に注入した作動油を軸芯部に収装のダンパ内に充満させることが可能になる。

ちなみに、軸芯部に収装されるダンパが倒立型とされる場合には、ダンパが作動油を外部に流出させない密閉型に形成されるから、フロントフォークの組立時に上記のポンピング動作は必要とされない。
特開２００２−１３５７６号公報（明細書中の段落０００４，同００１６，図１，図２）

しかしながら、上記した特許文献１に開示のフロントフォークを含めて、凡そ従来のフロントフォークにあって、フォーク本体内に注入した作動油をダンパ内に充満させるについては、フロントフォークに対する組立作業者によるポンピング動作が必須とされるが、これに基づき、以下のような不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、まず、フロントフォークに対するポンピング動作で作動油がダンパ内に充満されたか否か、すなわち、ダンパ内にエアが残存しないか否かは、目視によって確認できないから、組立作業者の熟練によるいわゆる感に頼るところが大となる不具合がある。

それゆえ、フロントフォークに対するポンピング動作が実践されれば、ダンパ内への作動油の充満が保障されると言うものではなく、むしろ、熟練者でなくても、ダンパ内への作動油の充満を容易に実現できることが望ましいことになる。

つぎに、フロントフォークに対するポンピング動作でダンパ内への作動油の充満を実現するとしても、ダンパが両ロッド型からなる場合には、フォーク本体内に注入した作動油をこの両ロッド型のダンパ内に充満させるのに完全を期し難いと指摘される可能性がある。

すなわち、両ロッド型のダンパは、下方側部材とされるシリンダ体内にピストン体によっていわゆる上下となる二つの油室を画成するから、フォーク本体内に注入した作動油をこのピストン体を挟んで上下となる二つの油室内に充満させる、すなわち、二つの油室内にエアを残存させないようにすることが容易でないことになる。

そこで、フロントフォークの軸芯部に配在されるダンパが両ロッド型からなる場合にも、このダンパが片ロッド型からなる場合と同様に、フロントフォークに対するポンピング動作で目的とする作動油の充満を実現することになるが、より確実性を高めるためには、ポンピング動作の回数を増大させる必要があり、その分、生産性の低下が危惧されることになる。

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、二輪車の前輪側に架装される油圧緩衝器としてのフロントフォークの組立時に、軸芯部に収装のダンパ内に作動油を充満させることを容易にして、そのフロントフォークにおける生産性を高めるのに最適となる作動油の注入構造を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による作動油の注入構造の構成を、基本的には、請求項１にあって、フロントフォークが車体側チューブと車軸側チューブとで形成されるフォーク本体の内部に作動油を収容すると共にダンパを収装し、このダンパが下方側部材とされながら作動油中にあるシリンダ体と、このシリンダ体内にこのシリンダ体における端部を形成する軸受部を貫通して出没可能に挿通されながら上方側部材とされるロッド体と、このロッド体の基端に連設されながらシリンダ体内に摺動可能に収装されるピストン体とを有し、フォーク本体内にあって、ロッド体がシリンダ体内に最没入しないときにこのシリンダ体の外に突出する部位の外周に縮径部を有し、この縮径部がロッド体のシリンダ体内への最没入時にシリンダ体の軸受部の内周に照合されてシリンダ体内をシリンダ体外に連通し、シリンダ体外の作動油のシリンダ体内への流入を許容してなるとする。

それゆえ、請求項１の発明にあっては、フロントフォークにおけるフォーク本体が最収縮あるいは最伸長されると、軸芯部に収装のダンパにおいて、ロッド体の外周の縮径部がシリンダ体の端部たる封止部を形成する軸受部の内周に位置決められ、したがって、縮径部の外周と軸受部の内周との間に隙間が形成され、フォーク本体内に注入した作動油が上記の隙間を介してシリンダ体内に、すなわち、ダンパ内に流入し得ることになり、このとき、ダンパ内のエアが作動油と入れ代わるように上記の隙間を介してダンパ外たるフォーク本体内のリザーバに流出されて、ダンパ内に作動油が充満されることになる。

その結果、この発明によれば、二輪車の前輪側に架装される油圧緩衝器とされて軸芯部にダンパを収装するフロントフォークの組立時に、ダンパ内に容易に作動油を充満させ得ることになり、組立作業者によるポンピング動作に多くを頼らずして、そのフロントフォークにおける生産性を高めることが可能になる。

以下に、図示したところに基づいてこの発明を説明するが、この発明による作動油の注入構造は、二輪車の前輪側に架装される油圧緩衝器としてのフロントフォークであって、軸芯部にダンパを収装するダンパ内蔵型のフロントフォークに具現化されてなるとしている。

すなわち、図１に示すフロントフォークは、車体側チューブ１と車輪側チューブ２とで形成されるフォーク本体の軸芯部に片ロッド型で正立型となるダンパを収装している。

このとき、このフォーク本体にあっては、車体側チューブ１に対して車軸側チューブ２が出没可能に挿通されていて、内部に収装の懸架バネＳの附勢力によって車軸側チューブ２が車体側チューブ１内から突出するようになる伸長方向に附勢されてなるとしている。

なお、このフロントフォークの組立時には、フォーク本体を形成する車体側チューブ１の上端に螺着されてフォーク本体の上端を封止するキャップＣをこの車体側チューブ１の上端から分離することで、図示しないが、車体側チューブ１の上端との間にいわゆる隙間を形成し、この隙間を介してフォーク本体内に作動油を注入することを可能にするとしている。

ちなみに、図示しないが、このフロントフォークは、二輪車の前輪側に架装されるときに、車体側チューブ１がブラケットを介して車体側に連結され、車軸側チューブ２が前輪の車軸に連結される。

一方、フォーク本体の軸芯部に収装されるダンパは、図１に示すところでは、片ロッド型に形成されていて、下方側部材たるシリンダ体３に対して上方側部材たるロッド体４が出没可能に挿通されてなるとし、また、シリンダ体３が車軸側チューブ２の軸芯部に起立され、ロッド体４が車体側チューブ１の軸芯部に、すなわち、前記したキャップＣの軸芯部にロッド体４の上端が連設されて垂設される正立型とされている。

そして、このダンパにあっては、ロッド体４の下端に連設されてシリンダ体３内に摺動可能に収装のピストン体５でこのシリンダ体３内にロッド側油室たる伸側油室Ｒ１とピストン側油室たる圧側油室Ｒ２を画成するとしている。

また、このダンパにあっては、ピストン体５が減衰バルブ５１を介して上記の伸側油室Ｒ１と圧側油室Ｒ２の連通を許容するとしており、作動油が減衰バルブ５１を通過するときに所定の減衰作用が具現化されるとしている。

さらに、このダンパにあっては、圧側油室Ｒ２がシリンダ体３の外側に画成されるリザーバ室Ｒ、すなわち、フォーク本体の内側となるリザーバ室Ｒに油孔３ａを介して連通するとしている。

それゆえ、このダンパにあっては、ピストン体５がシリンダ体３内を昇降するときに、圧側油室Ｒ２で不足する作動油がリザーバ室Ｒから油孔３ａを介して補給され、また、ピストン体５がシリンダ体３内を下降するときに、圧側油室Ｒ２で余剰となる作動油が油孔３ａを介してリザーバ室Ｒに流出されることになる。

ところで、このダンパにあって、シリンダ体３の上端部は、封止部とされており、この封止部は、軸芯部にロッド体４を貫通させる、すなわち、軸受部３１とされている。

このとき、この軸受部３１は、ロッド体４のいわゆる調芯を可能にしながらロッド体４の摺動性を保障するから、図示しないが、多くの場合に、内周にブッシュなどと称される潤滑部材を有して、ロッド体４に対する摺接抵抗を減少させるとし、また、ロッド体４の摺動性を良くするためにいわゆる作動油の潤滑流れを許容するとしている。

そして、このダンパにあって、ロッド体４は、軸線方向の任意位置の外周に縮径部たる凹状溝４１を有してなると共に、この凹状溝４１が、図示する実施形態では、図２に示すように、フォーク本体の最収縮時にシリンダ体３における封止部を形成する上記の軸受部３１の内周に照合されるとしている。

それゆえ、図２に示すように、軸芯部に収装のダンパにおいて、すなわち、フォーク本体内にあって、シリンダ体３内のピストン体５がシリンダ体３の下底部に到達するほどにロッド体４が没入されて、フォーク本体が最収縮されると、軸受部３１の内周と縮径部たる凹状溝４１との間に隙間（符示せず）が出現してシリンダ体３内がシリンダ体３外に連通され、したがって、シリンダ体３の外、すなわち、ダンパ外のリザーバ室Ｒにある作動油が上記の隙間を介してシリンダ体３内の伸側油室Ｒ１に流入することが許容される。

そして、このとき、シリンダ体３内の伸側油室Ｒ１にあるエアは、作動油と入れ代わるように上記の隙間を介してダンパ外のリザーバ室Ｒに流出し、伸側油室Ｒ１に、すなわち、シリンダ体３内に残存しなくなる。

すなわち、この発明にあっては、フォーク本体が最収縮されることでダンパが最収縮されると、ダンパにおいて、ロッド体４の外周の縮径部がシリンダ体３の端部たる軸受部３１の内周に位置決められて、縮径部の外周と軸受部３１の内周との間に隙間を出現させ、フォーク本体内に注入された作動油がこの隙間を介してシリンダ体３内に、すなわち、ダンパ内に流入し得て、ポンピング動作を要せずして、ダンパ内に作動油を充満させることを可能にすることを意味している。

それゆえ、上記したフロントフォークが前輪側に架装された二輪車が走行するときには、いわゆる１Ｇ状態にあって、フロントフォークが最収縮することは殆どなく、したがって、前記した縮径部と軸受部３１との間に隙間を出現させるこが殆どなく、ダンパが所定の減衰作用を具現化することになり、二輪車における乗り心地が設定通りとなる。

以上のように、この発明によれば、二輪車の前輪側に架装される油圧緩衝器とされて軸芯部にダンパを収装するフロントフォークの組立時に、ダンパ内に容易に作動油を充満させ得ることになり、組立作業者によるポンピング動作に多くを頼らずして、そのフロントフォークにおける生産性を高めることが可能になる。

なお、フォーク本体内に注入した作動油をダンパ内に充満させるについては、たとえば、リザーバ室Ｒにおいて油面Ｏを境にする気室Ａを加圧下におき、この気室Ａに対する加圧によって作動油のダンパ内への充満、すなわち、流入を効率良く実現させるとしても良い。

以上からすれば、上記した縮径部たる凹状溝４１は、図示するところでは、ロッド体４の外周の全周に形成されてなるとするが、軸受部３１の内周との間に作動油の流通を許容する隙間を出現させる限りには、これに代えて、図示しないが、ロッド体４の外周の一部に形成される凹陥部からなるとしても良いことはもちろんである。

そして、縮径部が凹陥部からなる場合には、縮径部がロッド体４の外周の全周に形成される凹状溝４１からなる場合に比較して、ロッド体の機械的強度を低下させない点で有利となる。

ところで、これまでに説明したところは、フロントフォークにあって、フォーク本体の軸芯部に収装のダンパが片ロッド型からなる場合を例にしたものであるが、ダンパが両ロッド型からなる場合であっても、この発明の具現化が可能になることはもちろんである。

そこで、以下には、図示するところに基づいて、ダンパが両ロッド型とされるフロントフォークに具現化される作動油の注入構造について説明するが、フォーク本体およびダンパの構成については、基本的には、前記した図１に示すところと同様とされているから、同一の構成については、要する場合を除き、図中に同一の符号を符示するのみでその詳しい説明を省略する。

すなわち、まず、図３に示すように、フォーク本体の軸芯部に収装される両ロッド型のダンパは、下方側部材たるシリンダ体３が車軸側チューブ２の軸芯部に起立し、このシリンダ体３からすれば上方側部材とされるロッド体４、すなわち、ピストン体５に連設される一方のロッド体４が車体側チューブ１の軸芯部に垂設されるとしている。

ちなみに、ピストン５は、前記した図１に示すところの伸側油室Ｒ１に相当する上方側油室Ｒ３をシリンダ体３内に画成すると共に、同じくこのシリンダ体３内にこのピストン体５を挟んで反対側となる下方側油室Ｒ４を画成し、この下方側油室Ｒ４をいわゆる貫通する他方のロッド体６を上記の一方のロッド体４と同芯に連設させている。

つぎに、このダンパにあっても、シリンダ体３の一端部にロッド体４を貫通させる軸受部３１を有すると共に、シリンダ体３の言うなれば他端部にロッド体６を貫通させる封止部たる軸受部３２を有してなるとしている。

なお、図示するダンパは、両ロッド型とされていて、その作動時に一対のロッド体４，６がシリンダ体３に対していわゆる出没するから、特に、他方のロッド体６の作動を保障する上で、シリンダ体３の他端がいわゆる延在されて車軸側チューブ２の内底部の軸芯部に連設されるとしている。

一方、ロッド体４，６は、軸線方向の任意位置の外周に縮径部たる凹状溝４１，６１を有しており、この凹状溝４１，６１が、図３中に仮想線図で示すように、フォーク本体の最収縮時にシリンダ体３における上記の各軸受部３１，３２の内周に照合されるとしている。

それゆえ、この実施形態にあっても、フォーク本体が最収縮されることでダンパが最収縮されると、ダンパにおいて、ロッド体４，６の外周の縮径部がシリンダ体３の端部たる軸受部３１，３２の内周に位置決められて、縮径部の外周と軸受部３１，３２の内周との間に隙間を出現させ、フォーク本体内に注入された作動油がこの隙間を介してシリンダ体３内に、すなわち、ダンパ内に流入し得て、ポンピング動作を要せずして、ダンパ内に作動油を充満させることを可能にすることになる。

ところで、図４は、上記した両ロッド型のダンパにあって、シリンダ体３の他端部を封止する軸受部３２に下方側油室Ｒ４からの作動油の外部たるリザーバ室Ｒ側への流出を阻止しながらリザーバ室Ｒ側からの作動油の下方側油室Ｒ４への流入を許容するチェック弁３３が配在されてなる実施形態を示す。

そして、この実施形態が意味するところは、図中に実線図で示すように、他方のロッド体６の外周に縮径部たる凹状溝６１を形成することに代えて、図示しないが、上記の凹状溝６１を形成しなくてもこの発明が意図する作動油の注入を実現できるとするものである。

すなわち、チェック弁３３を軸受部３２に設けることで、本来的には、何等かの原因でシリンダ体３内に作動油不足が招来されることがあっても、リザーバ室Ｒから作動油の補給を可能にすることに意義がある。

その一方で、この発明にあって、上記のチェック弁３３を設けることで、フロントフォークの組立時にフォーク本体内に注入した作動油をダンパ内に流入させるについて、上記した縮径部と軸受部３２との間に出現する隙間のみを利用する場合に比較して速やかな作動油の流入を実現できることになる点で有利となる。

以上からすれば、このチェック弁３３は、図示した下方の軸受部３２に設けることに代えて、図示しないが、上方の軸受部３１に設けるとしても良く、さらには、両方の軸受部３１，３２に設けるとしても良い。

ところで、この発明が本来意図していることからすれば、ダンパの最収縮時に軸受部３１，３２の内周に作動油の流通を許容する隙間が出現されることであるから、その限りには、上記したいわゆる二箇所ではなく、一箇所のみとされても良いことになる。

そして、一箇所とする場合には、それが一方の軸受部３１で具現化されるか、他方の軸受部３２で具現化されるかは自由であり、また、一箇所として上記したチェック弁３３を設けるとしても良く、あるいは、このチェック弁３３を設けないとしても良いことはもちろんである。

前記したところでは、この発明による作動油の注入構造がダンパの最収縮時に具現化されるとして説明したが、この発明が意図するところは、凡そ二輪車の前輪側に架装されて通常の利用状況にあるときには、ダンパにおいて、軸受部３１の内周との間に隙間を出現させないが、組立時はもちろんのこと、爾後に修理工場などで、強制的に最収縮状態を演出し得る場合に上記の隙間を出現し得ることになるものであるから、その限りでは、最収縮状態に代えて、図示しないが、最伸長状態でこの発明が具現化されるとしても良いことはもちろんである。

この発明の一実施形態によるフロントフォークを原理的に示す縦断面図である。 図１のフロントフォークが最収縮された状態を図１と同様に示す図である。 他の実施形態によるフロントフォークを図１と同様に示す図である。 他の実施形態によるダンパを原理的に示す部分拡大縦断面図である。

符号の説明

１ フォーク本体を形成する車体側チューブ
２ フォーク本体を形成する車軸側チューブ
３ ダンパを形成するシリンダ体
４ ダンパを形成するロッド体
３１，３２ 軸受部
４１ 縮径部を形成する凹状溝

Claims (3)

1. フロントフォークが車体側チューブと車軸側チューブとで形成されるフォーク本体の内部に作動油を収容すると共にダンパを収装し、このダンパが下方側部材とされながら作動油中にあるシリンダ体と、このシリンダ体内にこのシリンダ体における端部を形成する軸受部を貫通して出没可能に挿通されながら上方側部材とされるロッド体と、このロッド体の基端に連設されながらシリンダ体内に摺動可能に収装されるピストン体とを有し、フォーク本体内にあって、ロッド体がシリンダ体内に最没入しないときにこのシリンダ体の外に突出する部位の外周に縮径部を有し、この縮径部がロッド体のシリンダ体内への最没入時にシリンダ体の軸受部の内周に照合されてシリンダ体内をシリンダ体外に連通し、シリンダ体外の作動油のシリンダ体内への流入を許容してなることを特徴とする作動油の注入構造
2. ダンパが両ロッド型に形成されてシリンダ体の両端部にそれぞれロッド体を貫通させる軸受部を有してなると共に、この両方の軸受部の内周にロッド体の外周の縮径部がそれぞれ照合され、あるいは、両方の軸受部のいずれか一方の軸受部の内周にロッド体の外周の縮径部が照合されてなる請求項１に記載の作動油の注入構造
3. 縮径部がロッド体の外周の全周に、あるいは、ロッド体の外周の一部に形成されてなる請求項１または請求項２に記載の作動油の注入構造

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